De Ingenieur januari 2025

TECHNIEK MAAKT JE TOEKOMST

DE INGENIEUR NR. 1 JAARGANG 137 JANUARI 2025

SJOELEN MET WAGONS Rangeerterrein Kijfhoek op de schop

3 D - M E TA A L P R I N T E N

Cyberdetective AI als wapen tegen criminaliteit

|

CARBON CAPTURE

|

VEILIG VLIEGEN

Michiel Holthinrichs: Horlogemaken is het hoogste ambacht

|

W AT E R S T O F B O O T

Eureka Zonnescooter rijdt op licht

Als KIVI-lid heb je onbeperkt toegang tot ingenieurscoaches Ervaren ingenieurs helpen je verder

Als je geen lid bent, kun je eenmalig een afspraak maken voor een online spreekuur.

Scan de QR-code of ga naar kivi.nl/persoonlijke-ontwikkeling/loopbaanmanagement/de-ingenieurscoach

Vooraf

Pancras Dijk is hoofdredacteur van De Ingenieur.

Achteruitkijkspiegel

Alle utopieën veranderen ooit in historische romans

‘Let op, de geschiedenis is altijd dichterbij dan het lijkt in de achteruitkijkspiegel’, schrijft de Chileense schrijver Benjamin Labatut in zijn briljante roman De MANIAC (2023) over de wiskundige John von Neumann. Het had een zin uit de pen van Fanta Voogd kunnen zijn, uit zijn rubriek Voorwaarts. 133 afleveringen lang heeft hij de lezers getoond hoe het verleden vaak op onvermoede wijze doorwerkt in het heden, en hoe de geschiedenis zich, al dan niet in vreemde kronkels, soms weet te herhalen. Zoals de aflevering in dit nummer, waarin hij beschrijft hoe het Amsterdamse gemeentelijke wagenpark, inclusief veegwagens, al eens eerder is geëlektrificeerd: honderd jaar geleden (blz. 60-61).

Voogd ging bij Voorwaarts altijd uit van een opmerkelijke, gewaagde toekomstvoorspelling uit het verleden. Vaak immers zijn het de buitenissigste visioenen die de techniek – en daarmee de wereld – ineens een stukje verder helpen. ‘Vroeg of laat veranderen alle utopieën in historische romans’, schrijft Labatut – en ook daarvan gaven Voogds zowel inhoudelijk als stilistisch puntgave stukken elke maand weer blijk.

Deze maand publiceren we Voorwaarts voor het laatst. Namens alle fans, onder wie ik mezelf ook schaar: dankjewel, Fanta, voor al het plezier en de mooie inzichten die je Voorwaarts-afleveringen ons hebben bezorgd. Ik ben blij dat je als freelancer aan De Ingenieur verbonden blijft.

Op de cover

Goederentreinen op Kijfhoek tussen Barendrecht en Zwijndrecht. Op het enorme rangeerterrein vindt momenteel groot onderhoud plaats.

FOTO : SHUTTERSTOCK

PORTRET : ROBERT LAGENDIJK

JANUARI 2025 • DE INGENIEUR

1

Redactie Pancras Dijk (hoofdredacteur) Astrid van de Graaf (eindredacteur) Jim Heirbaut Marlies ter Voorde Redactieadres Prinsessegracht 23 2514 AP Den Haag Postbus 30424 2500 GK Den Haag TEL. 070 3919 885 E-MAIL redactie@ingenieur.nl WEBSITE deingenieur.nl

Vormgeving Eva Ooms Sales Pascal van der Molen E-MAIL sales@kivi.nl Druk Wilco, Amersfoort

De Ingenieur verschijnt in 2025 elf maal. © Copyright 2025 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 daaraan alsnog te voldoen.

ISSN 0020-1146 Abonnementen 2025 Leden van het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs (KIVI) ontvangen De Ingenieur uit hoofde van hun lidmaatschap.

Abonnement voor niet-leden (inclusief btw): printmagazine: € 165,75 per jaar digitaal: € 106,60 per jaar losse nummers: € 17,50 (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 doorgeven via onze website: deingenieur.nl/lezersservice.

Abonneeservice Ga voor (cadeau)abonnementen, adreswijzigingen en het laten nazenden van niet ontvangen nummers naar het webformulier op de site, te vinden onder het kopje ‘Abonnement en service’.

WEBSITE deingenieur.nl ADRES Postbus 30424, 2500 GK Den Haag E-MAIL abonneeservice@ingenieur.nl TEL. 070 39 19 850 (bereikbaar op maandag, dinsdag en donderdag van 9 tot 15.30 uur)

RUBRIEKEN 40 | Eureka Vloeibare bomen en andere productontwerpen van morgen 53 | Zien & Doen AI! 54 | KIVI-nieuws AI en ethiek

4 | NIEUWS Water in de Waal Aardwarmte AI-vlinders Couveuse

60 | Voorwaarts ‘Electrisch paard’ 62 | Teamgeest TU Delft Hydro Motion Team

56 | M E D I A De verplichte revolutie Zonne-energie uit de ruimte Geschiedenis van de treinreis

Buy Now

De Ingenieur als pdf Abonnees en leden die De Ingenieur willen downloaden als pdf-bestand, kunnen daarvoor terecht op de website: deingenieur.nl/abonnement-en-service 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 maandelijks het technologietijdschrift De Ingenieur. Kijk voor meer lidmaatschapsvoordeel op kivi.nl.

PERSOONLIJK COLUMNS

Contributie 2025 Regulier lidmaatschap: € 176,50 30 jaar of jonger: € 48,50,-* Studentlidmaatschap: € 24,-* 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 kivi.nl/lidworden. * De Ingenieur digitaal

46 | DRIVE Horlogebouwer Michiel Holthinrichs

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.

59 | Q&A Paul van Soomeren en Manuel López

50 | ‘Luchtvaart-NASA’ Michel Peters (NLR) bepleit Europese samenwerking

23 | Möring Broodplank van kersenhout 37 | Podium Vanessa Evers 39 | Jims verwondering Dokters en data 45 | Rolf zag een ding Minecraft

Correspondentieadres Koninklijk Instituut Van Ingenieurs t.a.v. Ledenadministratie Postbus 30424 2500 GK Den Haag TEL. 070 391 98 80 E-MAIL ledenadministratie@kivi.nl Volg ons ook op

11 | Punt Harold de Graaf over kunststof

49 | Enith Proefkat 64 | Vragenvuur Schrijver Kader Abdolah

54 | Jacolien Eijer Vertrouwen in een gelukkig 2025

NR. 1 JAARGANG 137

JANUARI 2025

beeld : depositphotos

12

AI als assistent-rechercheur Cybercriminelen worden steeds behendiger. Maar dankzij een samenwerkingsverband tussen universiteiten en de politie krijgen opsporingsdiensten er nu een waardevol instrument bij: kunstmatige intelligentie.

19 | Veilig vliegen

24 | Uit de lucht gegrepen

Vliegtuigen, drones en satellieten zijn steeds vaker het doelwit van hackers.

Experts proberen uit alle macht kwetsbaarheden te dichten.

Hoe komen we af van de overtollige hoeveelheid CO2 in de atmosfeer? Een startup in Eindhoven ontwikkelde een veelbelovende techniek.

28 | Sjoelbak met 41 gaten Het grootste rangeerterrein voor goederen van Nederland is volledig op de schop gegaan. Wat heeft ProRail allemaal aangepakt op Kijfhoek?

34 | Metaalprinten als mindset De doorbraak van 3D-metaalprinten laat op zich wachten. Hogescholen slaan de handen ineen om de BV Nederland ‘anders te leren denken’.

JANUARI 2025 • DE INGENIEUR

3

xxxx p.22

xxxx p.23

xxxx p. 26

ONDER REDACTIE VAN JIM HEIRBAUT

xxxxx p.18

REDACTIE@INGENIEUR.NL

Steeds meer water door de Waal Het Rijnsysteem lijkt een kantelpunt te hebben bereikt, waardoor er steeds meer water door de Waal en minder door de IJssel stroomt. Dat vereist aandacht van waterbeheerders.

Tekst: Marlies ter Voorde

Het Rijnsysteem lijkt in het oosten van Nederland onderhevig aan een structurele verandering, schrijven wetenschappers van TU Delft, Universiteit Leiden, Universiteit Utrecht en Rijkswaterstaat in Geophysical Research Letters.

Ruim tien kilometer ten oosten van Nijmegen, bij het splitsingspunt de Panner­ dense Kop, verdeelt de Rijn zich over de Waal en het Pannerdensch Kanaal, dat zelf tien kilometer verderop weer splitst in de IJssel en de Nederrijn.

Tot aan de jaren negentig ging bij de Pannerdense Kop ongeveer tweederde van het Rijnwater naar de Waal, maar sindsdien is dat geleidelijk meer geworden. Inmiddels stroomt al zo’n 72 procent van het Rijn­ water via de Waal naar het westen.

Dat begon na perioden van extreem hoogwater in 1993, 1995 en 1998. Hierbij werd in totaal bijna een halve meter zand en grind in het Pannerdensch Kanaal afgezet, wat de doorstroming van het water bemoeilijkte. De Waal ging dus meer water afvoeren, waardoor de rivierbodem extra erodeerde en er zo langzaam maar zeker steeds meer water via die route ging stromen.

Een dergelijk zelfversterkend effect leidt ertoe dat een systeem niet terugkeert naar zijn oude situatie, maar een nieuw even­ wicht zoekt. Uit meetgegevens en model­ berekeningen concluderen onderzoekers Astrid Blom en Ralph Schielen van de TU Delft dat het Rijnsysteem waarschijnlijk inderdaad zo’n kantelpunt heeft bereikt.

Het is belangrijk deze herverdeling van het water mee te nemen in de toekomst­ plannen voor die Nederland veilig moeten houden bij hoogwater. Maar ook bij droogte, zeggen de onderzoekers, want de verminderde waterstroming naar het noorden kan de scheepvaart belemmeren en de zoetwateraanvoer naar het IJsselmeer onder druk zetten.

Raam oogst energie Een onderzoeksalliantie onder leiding van TNO heeft een raam ontwikkeld dat de lichtinval regelt en tegelijker­ tijd stroom opwekt. Hiervoor is het raam voorzien van ingebouwde jaloezieën en dubbelzijdige zonnecellen.

De jaloezieën weerkaatsen het zonlicht zodanig dat het ook de achterkant van de zonnecellen bereikt. Zo gaat de energieopbrengst omhoog en wordt oververhit­ ting in het gebouw voor­ komen. Uit tests met twaalf prototypen bleken deze tot een kwart meer energie te kunnen produceren dan ramen zonder jaloezieën en met enkelvoudige zonne­ cellen. (MtV)

Waterstof koelen Onderzoekers van de Rijksuniversiteit Groningen hebben een nieuw materiaal ontwikkeld waarmee water­ stofgas op een goedkope en milieuvriendelijke manier is af te koelen tot vloeistof.

Het materiaal wordt gebruikt voor ‘magneto­calorische’ afkoeling van het gas, een methode waarbij de tempe­ ratuurdaling tot 253 graden Celsius onder nul door een wisselend magneetveld wordt veroorzaakt. Voor het eerst lukt dit nu met een materiaal zonder schaarse metalen, waarvan de winning vaak duur is en tot milieu­ problemen leidt. (MtV)

Lees het laatste technieknieuws op deingenieur.nl

4

DE INGENIEUR • JANUARI 2025

beeld : michiel verbeek , cc by - sa 3.0

Vruchtwatercouveuse stap dichterbij Zeer vroeggeboren baby’s kunnen het beste worden opgevangen in een omgeving met vruchtwater, denken artsen. Promotieonderzoek van de TU Eindhoven brengt een couveuse waar­ in dat kan weer een stap dichterbij.

Tekst: Marlies ter Voorde

Het verzorgen van baby’s die te vroeg zijn geboren, gebeurt in een couveuse, waarin temperatuur en luchtvochtigheid nauw­ keurig op peil worden gehouden. Voor veel jonge kinderen is dat precies wat ze nodig hebben.

Maar bij baby’s die extreem vroeg ter wereld komen – al na 24 tot 28 weken in plaats van na veertig weken – zijn er extra uitdagingen. Zo zijn de longen van deze baby’s meestal nog niet voldoende gerijpt en kan ook het toedienen van voeding problemen opleveren.

Daarom werken onderzoekers van de TU Eindhoven en het Máxima Medisch Centrum in Eindhoven aan een nieuw soort couveuse. Hierin blijft de baby na de geboorte ondergedompeld in een om­ geving gevuld met vruchtwater, waardoor de longen nog niet in actie hoeven te komen en rustig verder kunnen rijpen.

Zuurstof, voeding en eventuele medicatie foto : bart van overbeeke , tu / e

bereiken het kindje via de navelstreng, net als in de baarmoeder het geval was. Hier­ voor wordt deze navelstreng aangesloten aan een kunstmatige placenta. Zo hoeft de kwetsbare huid van het kind niet te worden aangeprikt.

De faculteit biomedical engineering van de TU Eindhoven ontwikkelde een combinatie van fysieke en digitale simu­ laties om een dergelijk apparaat te testen.

Biomedicus en industrieel ontwerper Juliette van Haren, die afgelopen december promoveerde, ontwierp hiervoor de fysieke simulatieomgeving.

‘Samen met studenten heb ik manikins gemaakt, poppen die de fysieke bouw en lichaamsfuncties van baby’s simuleren, en medische hulpmiddelen en miniatuur prototypen van de couveuse’, vertelt Van Haren. ‘Die manikins bevatten anatomi­ sche structuren, sensoren en motortjes, die maken dat ze realistisch op verandering in de omgeving reageren, gebaseerd op medische gegevens.’

Intussen ontwikkelde een andere pro­ movendus van dezelfde afdeling, Bettine van Willigen, wiskundige modellen. Zij bouwde digital twins van het bloeds­ omloopsysteem van een foetus, met een hart, bloedvaten en ander relevante struc­ turen.

De technologie van de ‘vruchtwater­ couveuse’ bevindt zich nog in de teken­ tafelfase, de implementatie laat waar­ schijnlijk nog jaren op zich wachten. Juist daarom was dit precies het juiste moment voor dit onderzoek, zegt Van Haren. ‘Door met deze tastbare prototypen te werken, hebben we de eisen kunnen verzamelen waaraan de technologie moet voldoen om aan de behoeften van artsen en nadrukke­ lijk ook ouders te voldoen.’

Een promovendus bouwde een digital twin van de bloedsomloop Een vruchtwatercouveuse vormt meer dan een gewone couveuse namelijk een barrière tussen ouder en kind. Omdat ouder­kindhechting wel heel belangrijk is, wordt nagedacht over alternatieven, zoals een ‘baarmoedertelefoon’ waarmee geluiden kunnen worden uitgewisseld.

Er wordt ook gewerkt aan een manier om de couveuse vlak boven de buik van de moeder te plaatsen. • JANUARI 2025 • DE INGENIEUR

5

NIEUWS

Aardwarmteproductie in Nederland

Nederland heeft de ambitie om in 2030 vijftien petajoule aan aardwarmte te winnen. Maar gaat dat ook lukken?

Uit een recente analyse van TNO blijkt dat in 2023 de aardwarmteproductie nauwelijks is gegroeid, maar er dat jaar wel een recordaantal boringen is gezet. Die gaan de komende jaren in productie.

Aardwarmte

Hoe werkt de winning van aardwarmte?

Aardwarmte wordt met water uit de ondergrond omhoog gehaald vanaf een diepte tussen vijfhonderd en vierduizend meter.

Productiegroei stagneert In 2023 produceerden aardwarmte-installaties samen 6,88 petajoule aan aardwarmte, ongeveer 1% meer dan in 2022. Voorlopige schatting van de productie in 2024 is zeven petajoule, 2% meer dan in 2023. warmteproductie installaties in aanloopfase stilgelegde en uitgevallen installaties operationele aardwarmte-installaties 50 aantal aardwarmteinstallaties

0

geothermische centrale

0

2

50

Uit warm water wordt energie gewonnen.

10

00 00

15

pomp

geproduceerde 15 warmte (PJ/jaar)

00

20

40

12

30

9

20

6

00

25

1

3

Warm water wordt omhoog gepompt.

00

30

Afgekoeld water wordt teruggepompt.

00

35

00

40

10

0

m

3

’08 ’10 ’12 ’14

’16 ’18 ’20 ’22

0

Recordaantal boringen ontwikkelingsboring

exploratieboring

aanlooptijd

16 aantal boringen 12

12

8

8

4

4

0

6

aanlooptijd (maanden) 16

’08

’10

DE INGENIEUR • JANUARI 2025

’12

’14

’16

’18

’20

’22

’24

0

Ymke Pas/De Ingenieur/Bron: Aardwarmte in Nederland, Whitepaper TNO, 2024

In 2023 is een record van dertien aardwarmteboringen gezet. Dat heeft zes nieuwe aardwarmte-installaties opgeleverd, die in de komende jaren (na de ‘aanlooptijd’) operationeel zullen worden. Hierdoor verwacht TNO dat de ambitie van vijftien petajoule in 2030 waarschijnlijk toch wordt gehaald.

Drones op verkenningsvlucht boven een grote stad.

AI-bedrijven betreden omstreden defensiemarkt In weerwil van eerdere beloften gaan enkele toonaangevende, in AI gespecialiseerde bedrijven toch samenwerken met producenten van wapens en andere militaire techno­ logie. Zorgwekkend, vindt vredes­ organisatie PAX. Tekst: Jim Heirbaut

De drie Amerikaanse bedrijven Anthropic, Meta en OpenAI, die producten voor en met kunstmatige intelligentie (AI) ont­ wikkelen, hebben de afgelopen weken kort na elkaar bekendgemaakt te gaan samen­ werken met het Amerikaanse leger en de toeleveringsbedrijven. Vooral van OpenAI is dat opvallend, omdat het bedrijf een bijzondere draai maakt. Ceo Sam Altman was lange tijd expliciet tegen het ontwik­ kelen van AI voor militaire toepassingen.

Dat principiële standpunt gaat nu blijkbaar overboord.

OpenAI, bij het brede publiek vooral bekend van de teksttool ChatGPT, gaat een partnerschap aan met Anduril, een Amerikaans bedrijf dat allerhande militaire producten maakt, van drones tot raket­ motoren en onderwatervaartuigen. Vol­ gens een persbericht van Anduril ervaren de Verenigde Staten steeds meer mogelijke beeld : shutterstock

dreiging vanuit de lucht, vooral door on­ bemande drones. Drones zijn een goed­ kope manier om een basis of manschappen aan te vallen. Voor minder dan duizend dollar is een compact toestel te bewapenen met een explosief. Wat daarmee te bereiken is, laat de oorlog tussen Oekraïne en Rus­ land zien.

De AI­bedrijven breken nu hun belofte nooit technologie voor militair gebruik te zullen ontwikkelen. Naar eigen zeggen doen ze dat vanwege toenemende dreiging van buitenaf, maar een andere reden ligt ook voor de hand: geld. OpenAI is immers nog altijd verliesgevend. ‘Volgens mij zijn ze op zoek naar geld’, zegt Frank Slijper, specialist wapenhandel en autonome wapens bij vredesorganisatie PAX. ‘En dat is ruim voorhanden bij het Amerikaan­ se ministerie van Defensie. Ook in veel Europese landen, waaronder Nederland, zijn de budgetten fors verhoogd, tot zelfs verdubbeld.’

Amazon, Google, Microsoft en Oracle leveren al langer diensten aan wapenbe­ drijven en het Amerikaanse leger, in de vorm van clouddiensten voor het opslaan, verwerken en analyseren van data. Die toe­ passing is minder omstreden, stelt Slijper.

‘OpenAI, Meta en Anthropic gaan nu wel een grote stap verder.’

De gevolgen zijn nog niet te overzien, meent Slijper. ‘Het wordt nu mogelijk dat de allernieuwste vormen van generatieve AI worden gecombineerd met zwermen drones, en met robotische wapensystemen.

Er zullen vormen van gezichts­ en object­ herkenning worden gebruikt, waarbij de mens steeds meer naar de achtergrond verdwijnt. Dat vinden wij zorgwekkend, omdat dit kan botsen met het oorlogsrecht.’

Daarin staan vooorwaarden voor de nauw­ keurigheid van militaire acties, de propor­ tionaliteit van operaties en het maken van onderscheid tussen burgers en militairen.

‘Het oorlogsrecht is niet voorbereid op dit soort technologische ontwikkelingen. Dat zagen we ook bij de opkomst van kern­ wapens en landmijnen; daarvoor waren verduidelijkingen van het oorlogsrecht nodig in de vorm van verdragen voor die wapens.’

OpenAI zegt dat zijn AI­technologie alleen voor verdedigingsdoeleinden zal worden gebruikt, en niet in aanvalswapens.

Dat is puur pr, zegt Slijper. ‘OpenAI wil het nieuws een beetje afzwakken. Maar de realiteit is dat het niet zwart­wit is of een technologie is ontwikkeld voor aanvals­ of verdedigingsdoeleinden. Defensie­ bedrijven maken dat onderscheid vaak helemaal niet.’ • JANUARI 2025 • DE INGENIEUR

7

NIEUWS

Vlinders van verbeelding Tekst: Jim Heirbaut

Sinds een paar weken kunnen bezoekers van Naturalis in Leiden een zelf getekende vlinder laten rondfladderen tussen soortgenoten. In de gratis toegankelijke LiveScienceruimte van het natuurhistorisch museum is eind november Origins of Imagination in gebruik genomen.

Het interactieve kunstwerk is bedacht, gebouwd en geprogrammeerd door de Britse kunstenaar Dominic Harris. Hij heeft met 25 programmeurs zo’n twee jaar lang aan het kunstwerk gewerkt.

Naturalis Biodiversity Center beschikt over een indrukwekkende collectie opgezette vlinders.

Bezoekers kunnen, daardoor geïnspireerd, aan een grote tafel zelf een eigen vlinder ontwerpen. Die kunnen ze vervolgens inscannen, waarna AI-software met het ontwerp aan de slag gaat. De potloodstrepen, die schetsmatig of slordig mogen zijn, worden omgezet in een levensechte vlinder, met een door de bezoeker bedacht kleurenpatroon. De AI is hiervoor getraind op vlinders uit de Naturaliscollectie. Daarna wordt de vlinder vrijgelaten in de virtuele omgeving: het insect vliegt zo het enorme scherm van zes bij twee meter groot binnen.

Vlinders met vergelijkbare patronen zoeken elkaar op, als waren het soortgenoten in de echte natuur.

Ook kunnen museumbezoekers vlinders aanklikken en verplaatsen. Met een swipe-gebaar is zelfs een hele zwerm vlinders uiteen te jagen. Er passen zo’n negenhonderd vlinders tegelijk in beeld. Elke vlinder die is geüpload, blijft in het AI-systeem aanwezig en kan dus weer verschijnen. Ook kan iedereen thuis met een QR-code zijn persoonlijke vlinder weer oproepen.

Harris wil bezoekers met zijn kunstwerk niet alleen vermaken, maar ook aan het denken zetten.

Wereldwijd loopt het aantal vlinders namelijk snel terug, onder invloed van de mens.

Naturalis heeft Origins in imagination voor zeker tien jaar in bruikleen van de Moveo Art Collection.

8

DE INGENIEUR • JANUARI 2025

foto : naturalis

JANUARI 2025 • DE INGENIEUR

9

NIEUWS

Krachtig en compact röntgenapparaat kijkt in materialen

GIESEN

Onderzoekers van de TU Eindhoven zijn er na jaren in geslaagd een compact en krachtig röntgenapparaat werkend te krijgen. Het apparaat van hoogleraar Jom Luiten en zijn team geeft röntgenstraling af die traploos instelbaar is: van nauwelijks doordringende, zachte röntgenstraling tot zeer diep in materialen doordringende, harde straling. Daarmee is ín materialen te kijken, van schilderijen en computerchips tot metalen voorwerpen. Voor dergelijk onderzoek moeten wetenschappers nu nog naar een synchrotron, een enorme machine waarvan er wereldwijd maar enkele tientallen zijn – en die meestal volledig zijn volgeboekt.

Het nieuwe röntgenapparaat zou in een zeecontainer passen en kunnen worden verplaatst. Gesleep met kostbare en kwetsbare schilderijen is dan niet meer nodig.

Er is dan ook al veel belangstelling vanuit de kunstwereld. Men wil niet alleen schilderijen van binnen onderzoeken, maar ook sculpturen en andere kunstvoorwerpen, perkamentrollen en muurschilderingen. Een andere toepassing is medisch: met de juiste contrastmiddelen en de nauwbandige röntgenbron is aderverkalking in een vroeg stadium in beeld te brengen. (JH) •

GEKNIPT

‘Mensen dachten dat we gek waren, want tien jaar geleden was Big Tech onaantastbaar.

Het waren de meest bewonderde, meest innovatieve, meest veelbelovende bedrijven die je maar kon bedenken.’

Margrethe Vestager, tot voor kort eurocommissaris voor Digitale economie en samenleving, wees als één van de eersten op de (te) grote macht van techbedrijven (The New York Times).

‘Laat studenten tijdens de bachelor elk kwartaal een boek lezen.’

De TU Delft moet studenten meer laten lezen – liefst boeken die aanzetten tot kritisch nadenken, stelt masterstudent industrieel ontwerpen Mirte Brouwer (Delta).

10

DE INGENIEUR • JANUARI 2025

‘Alleen als je AI vanaf nu dagelijks gaat gebruiken, ontwikkel je een gevoel voor de snelheid van de vooruitgang.’

Ondernemer Alexander Klöpping vertolkt het AI-evangelie, maar is zowel enthousiast als bezorgd (het Parool).

‘“Rommelruimte” is een belangrijk ingrediënt om tot innovatie te komen.’

Ivo Beerens, manager Stadsingenieurs van de gemeente Leiden, weet wat ingenieurs nodig hebben (de Onderbouwing).

‘De overheid moet niet de rol van violist of fagottist innemen’, weet ceo Cees Links van SuperLight Photonics – maar wel de rol van dirigent (TW).

‘De grote technologiebedrijven zullen steeds bepalender worden voor onze cultuur en identiteit. Dat betekent dat we zijn overgeleverd aan mensen als Elon Musk, die er geen been in zag het presidentschap voor Trump te kopen, en daar nu iets voor terug wil.’

Econoom Heleen Mees waarschuwt voor de groeiende dominantie van Amerikaanse technologiebedrijven (de Volkskrant).

illustratie : matthias giesen

Punt

Een scherpe mening over een actueel onderwerp.

Deze maand: Harold de Graaf.

Help de Nederlandse kunststofindustrie niet om zeep Zoals in 2023 is besloten door het toenmalige kabi- ten. Wij vinden het onverantwoord dat zo lichtzinnet, treedt op 1 januari 2027 de Nationale Circulaire nig de belangen van meer dan duizend Nederlandse Plastic Norm in werking. Dit betekent dat kunststof- (mkb-)maakbedrijven en tienduizenden Nederproducten die in Nederland worden geproduceerd landse banen in de waagschaal worden gelegd. vanaf die datum een minimum aandeel gerecyclede Wij zijn niet tegen een bijmengverplichting, maar of biologische grondstoffen moeten bevatten: de vinden (1) dat deze moet gelden voor alle kunststof‘bijmengverplichting’. De exacte details van deze producten die in Nederland op de markt worden maatregel worden momenteel uitgewerkt. gebracht, in plaats van voor kunststofproducten die Hoewel kunststofverwerkers en -recyclers in Ne- in Nederland worden geproduceerd, zodat de rederland deze maatregel in principe ondersteunen, gels ook gelden voor in het buitenland aangekochte leidt de norm in de huidige vorm niet tot verduurza- kunststofproducten, (2) dat er heldere voorwaarming, maar tot verlies aan banen den moeten worden geen bedrijven. De norm zoals die steld aan de herkomst van nu voorligt tast de concurrentiehet recyclaat, en (3) dat Laten we een positie van kunststofverwerkers kunststofproducten waarbijmengverplichting in ons land zwaar aan, vanwege bij juridische of technische het kostennadeel dat die opbestaan neerzetten die ambitieus belemmeringen levert. Omdat de bijmengplicht voor het bijmengen van en realistisch is alleen voor Nederlandse kunstcirculaire plastics moeten stofverwerkers geldt, is de kans worden vrijgesteld van een groot dat zij hierdoor marktaanbijmengverplichting. deel verliezen aan verwerkers elders. In de Europese Zo worden de Nederlandse kunststofverwerkers Unie geldt immers vrij handelsverkeer. en kunststofrecyclers ondersteund en ontstaat er Deze vrees wordt gevoed door een onderzoek dat daadwerkelijk vraag naar Nederlands recyclaat.

CE Delft en TNO eerder dit jaar hebben verricht. Ook worden kunststofproducten uit het buitenland Daarin wordt een ‘weglekeffect’ van 5 tot 18 pro- zo niet aantrekkelijker dan Nederlandse, omdat deze cent voorzien, met een mogelijkheid dat dit oploopt aan dezelfde eisen moeten voldoen. tot 36 procent. Daarnaast kan voor het bijmengen Met dit plan anticiperen we op Europese regelgoedkoop recyclaat uit Amerika en Azië worden ge- geving inzake kunststofproducten, zoals de Packbruikt, waardoor er nog altijd geen extra vraag naar aging and Packaging Waste Regulation (PPWR), Nederlands recyclaat ontstaat. En dat terwijl er in End of Life Vehicle Regulation (ELVR), Construc2024 zeven plasticrecyclebedrijven failliet gingen. tion Products Regulation (CPR) en Ecodesign for De huidige staatssecretaris van Infrastructuur Sustainable Products Regulation (ESPR). en Waterstaat, Chris Jansen, stelt in een beslisnota Laten we een bijmengverplichting neerzetten die aan de Tweede Kamer dat de nieuwe plasticnorm ambitieus, maar ook realistisch is en oog heeft voor de vraag naar circulair plastic zal stimuleren, de het behoud van bedrijven en banen. recyclingsector ten goede komt en kan leiden tot groei van de economie en de werkgelegenheid. Het Een uitgebreidere versie van dit betoog verscheen eind werkelijke effect zal echter zijn dat er in Nederland november als open brandbrief aan de Tweede Kamer. veel banen verloren zullen gaan. Hoogwaardige en internationaal opererende kunststofverwerkers zul- Harold de Graaf is algemeen directeur van len verdwijnen, de kunststofrecyclers worden niet de Federatie Nederlandse Rubber- en geholpen en er zal juist meer CO2 worden uitgesto- Kunststofindustrie. portret : nrk

JANUARI 2025 • DE INGENIEUR

11

AI als detective Digitale criminaliteit opsporen met kunstmatige intelligentie

Bij cybercriminaliteit doen de daders zich vaak voor als iemand anders. beeld : shutterstock

CYBERCRIME T E K S T: M A R L I E S T E R V O O R D E

Digitale criminelen verzinnen telkens iets nieuws, van

phishing-mails en nep-appjes tot helpdeskmedewerkers die vragen om geld over te maken. De Universiteit Maastricht, de eenheid Limburg en het Nationaal Politielab AI slaan de handen ineen om cybercriminelen op te sporen.

In eerste instantie was Bart Klever (81 jaar, niet zijn echte naam) nog best tevreden over zichzelf. Hij had de zogeheten ‘rode vlaggen’ opgemerkt in die rare e-mail, was niet ingegaan op het verzoek zijn bankgegevens te updaten en had zo toch mooi een aanslag op zijn bankrekening weten te voorkomen.

De paniek sloeg pas toe toen er kort daarna een medewerker van de bank belde, om te vragen of het wel de bedoeling was dat er op dat moment grote bedragen van zijn rekening werden afgehaald. Had hij toch op een verkeerde knop geklikt? Wellicht kon niet alles meer worden hersteld, zei de bankmedewerker, maar wel kon hij Klever door een procedure heen loodsen om in elk geval een deel van het geld weer terug te sluizen. Opgelucht nam Klever plaats achter zijn laptop – niet wetende dat hij juist nú een cybercrimineel aan de lijn had. Aan het einde van de dag was hij ruim twintigduizend euro’s lichter.

Het is dit soort bankhelpdeskfraude waarop een team datawetenschappers van de Universiteit Maastricht en de politie Limburg onlangs de aanval heeft geopend.

Bij een politie-inval op 3 december op grond van cybercrime werden onder meer dure schoenen aangetroffen. foto : politie nederland

14

DE INGENIEUR • JANUARI 2025

De wetenschappers en de politie gaan samen nieuwe opsporingsmethoden ontwikkelen, waarbij ze artificiële intelligentie (AI) inzetten om de beschikbare data te analyseren.

Operatie Centurion ‘Zowel de politieorganisatie als de strafrechtketen is van oudsher geografisch georiënteerd’, vertelt Pascal Jacobs, projectleider voor verbeterde digitale misdaadbestrijding bij Politie Limburg, in een vergaderzaaltje van de afdeling advanced computing sciences van de Universiteit Maastricht. ‘Als jij na dit gesprek wordt overvallen, ga je naar de politie in Maastricht en wordt de zaak behandeld door het Openbaar Ministerie (OM) van Limburg.’

Maar door de digitalisering van de samenleving is zowel de aard als de omvang van criminaliteit veranderd en is de fysieke verbondenheid tussen dader en slachtoffer ingewikkelder geworden. Jacobs: ‘Waar een fysieke overval de aanvaller tijd kost, kan een digitale crimineel gewoon doorwerken terwijl hij slaapt, met honderden phishingmails of een digitale nepwebshop. En daarmee

Ouderen zijn kwetsbaarder voor cybercriminaliteit dan jongeren. foto : depositphotos

“

Een cyber­ crimineel kan gewoon doorwerken terwijl hij slaapt

‘En andersom’, zegt Wilbik. ‘Als verschillende mensen aangifte doen over één dader, geeft elk individu andere informatie, omdat mensen op verschillende details letten. Als een algoritme herkent dat het om dezelfde dader gaat en ver­ volgens al die informatie samenvoegt, krijg je een veel gedetailleerder beeld.’

Geldspoor Voor een afpersing, zoals het voorbeeld van Klever, lijkt het een wat omslachtige metho­ de. Kan de politie niet gewoon het geldspoor volgen? Jacobs: ‘Nee, zo simpel is het niet. Er zit een hele criminele structuur achter dit soort transac­ ties, met bovenaan de intellectuele daders en onderaan de katvangers en geldezels.’ Die laatste zijn meestal jonge of kwetsbare mensen, vaak met onderliggende proble­ matiek als schulden.

Van alle cybercrimezaken waarvoor in 2022 aangifte werd gedaan, was bij 47 procent iemand onder de 21 jaar betrokken, bleek uit cijfers van het OM die de NOS onlangs publiceerde. In totaal ging het om 1329 zaken met een jonge verdachte. Jacobs: ‘Deze kleine spelers worden geronseld bij het ‘slaaphuis’ voor daklozen of op het schoolplein en krijgen bijvoorbeeld geld als ze hun pinpas of bankrekeningnummer een dagje beschikbaar stellen. Van daaruit wordt de buit snel omgezet in cryp­ to’s of naar een buitenlands rekeningnummer gesluisd, waar onze bevoegdheden veel beperkter zijn. Dat maakt het voor ons extreem lastig het geldspoor te volgen.’

’’

Patroonherkenning Het Limburgse onderzoeksteam bestaat naast Jacobs uit Frank Thuijsman, hoogleraar strategic optimization & data science, Anna Wilbik, hoogleraar data fusion & intelligent interaction, Spriha Joshi, expert in dataweten­ schappen en AI, die in augustus in dienst van de politie is begonnen aan haar promotieonderzoek en Bas Teste­ rink, die als AI­expert van de Nationale Politie aan het project is verbonden.

AI is goed in het herkennen van patronen in data, legt Wilbik uit. Die data zijn vooral aangiften van ge­ dupeerden. Omdat cybercrime zoals helpdeskfraude zo grootschalig en wijdverbreid plaatsvindt, is het voor de politie uitdagend en tijdrovend deze aangiften aan elkaar te relateren, terwijl een algoritme dingen als over­ eenkomstige bankrekening­ en telefoonnummers er moeiteloos uitvist. Ook opmerkingen van de aangever over een opvallende stem, een raar accent van de beller of ongebruikelijke woorden die deze gebruikt, die nor­ maal gesproken pas worden opgemerkt als de aangiften allemaal op dezelfde plek plaatsvinden, kunnen door AI worden opgespoord.

Digitale vingerafdruk Het doel van de Maastrichtse onderzoekers is om de enorme hoeveelheden beschikbare data om te zet­

t

maakt hij ook nog eens slachtoffers door het hele land.’ Die complexiteit, waarbij er veel meer data zijn dan voorheen en het geogra­ fische karakter wordt doorbroken, geeft uit­ dagingen voor de opsporing. Om die reden zette de politie in 2021 ‘Operatie Centurion’ op, met als opdracht de aanpak van gedigita­ liseerde criminaliteit te versnellen en te ver­ beteren, zowel bij de politie als bij het OM. Jacobs: ‘En daar kan de Universiteit Maas­ tricht ons goed bij helpen.’

JANUARI 2025 • DE INGENIEUR

15

CYBERCRIME

Voor het direct tegenhouden van cyberaanvallen is een autonoom algoritme een bruikbaar instrument.

ILLUSTRATIE : DEPOSITPHOTOS

GAI voor cyberveiligheid Waar de wetenschappers van de Universiteit Maastricht GAI (generative artificial intelligence) geen centrale plek geven in hun onderzoek naar patronen in cybercriminaliteit, doen ontwikkelaars van beveiligingssoftware dat nadrukkelijk wel. Dat bleek onlangs bij een rondetafelgesprek bij het software-, netwerk- en cyberveiligheidsbedrijf Cisco in Amsterdam Zuidoost, waar Jan Heijdra, field-cto van Cisco Nederland, Berry Vetjens, director digital innovations bij TNO, en Willem Jonker, hoogleraar computerwetenschappen van de Universiteit Twente en voorzitter van de stichting AiNed van gedachten wisselden over de rol die AI voor cyberveiligheid kan spelen. In dit geval gaat het niet, zoals in Maastricht, om het opsporen van daders, maar om het ontwikkelen van software die de data en netwerken van bedrijven beschermt.

‘GAI kan digitale bedreigingen voorspellen en bestrijden’, stelt Heijdra. En al gebruiken cybercriminelen dezelfde technologie om hun aanvallen te versterken, de verdediging is nu eindelijk eens in het voordeel. ‘Wij hebben gigantische hoeveelheden data waarmee 16

we GAI kunnen trainen, en we werken samen’, zegt Heijdra.

‘Dat geldt voor de aanvallers veel minder. Ik ben positief gestemd.’

Zo is er de wereldwijd toegankelijke database MITRE ATT&CK, waarin gebruikte tactieken uit de cybercriminaliteit worden verzameld. Daarmee kan GAI worden getraind, trendanalyses doen en zelfs leren voorspellen welke aanvalstactieken er kunnen volgen.

Heijdra: ‘Als een beveiligingssysteem daarna een techniek tegenkomt die hij nog niet kent, kan er toch een rode vlag omhoog gaan: opletten, dit lijkt op iets schadelijks dat al bestaat!’

Een goed getrainde AI-agent – een soort ChatGPT die met gerichte prompts is gedresseerd tot een specialist op een bepaald vlak – is bovendien een uitstekende assistent voor een cyberanalist. Hij kan een junioranalist naar een seniorniveau tillen, wat bijzonder handig is in deze tijd van personeelstekort.

Virussen en kruimelsporen ‘Of kijk naar virusscanners’, zegt Jonker. ’Die richten zich tot nu toe vooral op al bekende virussen. Met GAI verschuift

DE INGENIEUR • JANUARI 2025

dat naar het voorspellen van mogelijke virussen in de toekomst. Zo blijf je aanvallen voor.’ Deze aanpak begon al pakweg tien jaar geleden, weet hij, toen een Israëlische startup met iets dergelijks bezig was.

‘Die richtte zich op virusmutanten: virussen die lijken op hun voorganger, maar door een kleine wijziging niet meer door de verdediging worden herkend.’ We kennen het uit de natuur, bijvoorbeeld van het coronavirus.

AI kan ook bruikbaar zijn bij het analyseren van kruimelsporen, zegt Vetjens. ‘Als er een aanval op een computersysteem plaatsvindt, is er doorgaans iemand al een dag of tien in dat systeem aanwezig.

Die laat sporen achter. Als AI die herkent, kan de toegang tot de kwetsbare delen worden afgesloten voor de aanval begint.’

Noodsignalen en nadelen De uitdaging is om niet te veel noodsignalen te genereren. Lang niet elke mogelijke kwetsbaarheid is daadwerkelijk een lek. Als een overmaat aan waarschuwingen de voortgang van het werk belemmert, trekt de computergebruiker zich er

steeds minder van aan. Vetjens: ‘We moeten dus niet waarschuwen: klik niet op deze link!, maar regelen dat er niet op kán worden geklikt.’

‘Uiteindelijk willen we niet alleen voorspellen wat er kan misgaan, maar meteen ingrijpen’, zegt ook Heijdra. ‘Weten we bijvoorbeeld welke links bepaalde malware de volgende dag gaat gebruiken, kunnen we die proactief blokkeren zodat die malware niet meer werkt.’

Een nadeel van GAI is dat die niet blindelings te vertrouwen is. Er moeten daarom altijd checkmechanismen actief zijn.

‘Eventueel kun je dat automatiseren, misschien zelfs ook weer met AI’, zegt Heijdra.

‘Wat de ethische afwegingen rond AI betreft zijn we nog zoekende’, zegt Vetjens tenslotte.

‘Het is een kosten-batenanalyse en het is zaak om ethici en andere experts daar in een vroeg stadium bij te betrekken.’

Eén ding is wel zeker, denken alle experts: cybercriminelen zullen zich ook in de toekomst weinig van ethische regels aantrekken. Als er te strenge regelgeving komt, zal de verdediging de voorsprong op criminelen waarschijnlijk heel snel kwijtraken.

technieken, waarop we zelf meer grip hebben, liggen hier meer voor de hand.’ De informatie die het onderzoek op­ levert, moet uiteindelijk in strafzaken worden gebruikt.

Daarom is het extreem belangrijk dat deze betrouwbaar, herleidbaar, solide en aantoonbaar is – niet bepaald de kracht van GAI. ‘We gebruiken geen blackbox­methoden, waarbij de computer uiteindelijk een dader aanwijst’, zegt Thuijs­ man. ‘We willen de onderliggende structuur herken­ nen.’ Jacobs: ‘We hebben namelijk beperkte capaciteit en willen het strafrecht niet gebruiken voor de mensen uit het slaaphuis of de studenten die zich hebben laten ompraten. Wij willen de intellectuele daders en criminele netwerken vinden die hier grof geld aan verdienen.’

Soms lukt dat, bleek enkele dagen na dit gesprek: op 3 december 2024 rolde de politie een internationale crimi­ nele organisatie op die in minstens tien landen in Europa via phishing en bankhelpdeskfraude vermoedelijk mil­ joenen euro’s had buitgemaakt. Bij de vier Nederlandse hoofdverdachten werden designkleding, dure horloges en sieraden en grote bedragen contant geld aangetroffen.

Speltheorie Naast patroonherkenning speelt ook strategic

nederland

t

ten in bruikbare opsporingsinformatie, zegt Joshi. En dat is soms minder eenvoudig dan het lijkt, voegt Thuijsman daaraan toe. ‘Als een algoritme meerdere namen en tele­ foonnummers in een tekst opmerkt, hoe komt het er dan achter welk telefoonnummer bij welke naam hoort?

Wie de dader is en wie het slachtoffer? En hoe weet het wat een ongebruikelijk woord is?’ Bij die voorspelbare uitdagingen komen nog de telkens nieuwe trucs van de cybercriminelen, zoals bankrekeningen die slechts tijde­ lijk worden gebruikt of telefoonnummers, appberichten en e­mails die nep zijn. Thuijsman: ‘Het is een brei aan gegevens, waarin wij proberen orde aan te brengen.’

Die orde moet uiteindelijk leiden tot een soort digitale vingerafdruk van een bepaalde cybermisdaad, die met andere gevallen kan worden vergeleken. Wilbik: ‘Zie het als een schema van wat we weten, een knowledge graph.

Wie heeft wie gebeld of opgezocht, met welk nummer, hoe grijpt het allemaal in elkaar?’ Het is de cyberversie van het schema op het prikbord in een klassieke detec­ tive.

Joshi’s aanpak zet generatieve AI (GAI, dat zijn vol­ automatische algoritmen zoals ChatGPT) niet centraal.

‘Rond GAI is een enorme hype gecreëerd, alsof die alle taken van ons kan overnemen’, zegt Joshi. ‘Maar andere

Op 3 december 2024 rolde het Team Cybercrime van de politie Rotterdam en de Belgische politie een groot internati­ onaal cybercrime­ netwerk op. foto : politie

JANUARI 2025 • DE INGENIEUR

17

CYBERCRIME

optimization, oftewel speltheorie, een rol in het project.

‘Zodra de politie nieuwe acties onderneemt, gaan criminelen hun patronen wijzigen en tactieken veranderen’, zegt Thuijsman. ‘Dus moeten wij met een verwachting komen: hoe gaan de andere partijen reageren? Welke mensen zijn de volgende slachtoffers, wie lopen veel kans als loopjongen te worden benaderd? Dan kunnen we daarop anticiperen met preventieve maatregelen, of de pakkans vergroten.’

‘Privacyvraagstukken hebben in dit onderzoek de nadrukkelijke aandacht’, benadrukt Testerink. ‘Voor dit project ondersteunen we bestaande doelen en taken met data die daar nu ook al voor worden gebruikt. En dankzij AI kunnen we daarbij veel selectiever te werk gaan. AI kan bijvoorbeeld helpen om ons alleen te concentreren op de relevante gegevens in grote hoeveelheden data.’

Van bias in de data, die voor sommige daders een grotere pakkans kan betekenen, heeft de methode geen last. Joshi: ‘Ook hier geldt weer: AI zoekt niet naar de oplichter, maar naar patronen en karakteristieken. Zodat de opsporingsbeambten die informatie krijgen, in plaats van een enorme berg ondoordringbare gegevens.

AI assisteert hen, zij blijven degenen die het uiteindelijke recherchewerk doen.’

Schaamte Wat Joshi slachtoffers van cybercrime graag meegeeft: wie geld is kwijtgeraakt aan dit soort oplichting hoeft zich niet te schamen. ‘De criminelen steken héél veel tijd in social engineering, dus het manipuleren van beoogde slachtoffers’, zegt ze. ‘Ze weten exact hoe ze hun een gevoel van urgentie kunnen geven en tegelijkertijd op hun gemak stellen. Schaam je niet, maar doe aangifte en zoek hulp.’

‘Ze weten bovendien wie ze moeten hebben’, zegt Jacobs. ‘Oudere mensen zijn bewezen kwetsbaarder dan jongeren.’ Vaak bellen de oplichters met een ‘gespoofd’ telefoonnummer, dat door een nepschermpje van de bank lijkt te zijn. Jacobs: ‘Dat is onderdeel van die social engineering.’ Klever schaamde zich desondanks rot. Als hij het verhaal vertelt, ziet hij de ‘rode vlaggen’ nu zelf ook duidelijk. Maar hij deed wél aangifte en zocht wél hulp, waardoor er zelfs een kans is dat hij een deel van het geld terugkrijgt van de bank.

Bij QR-code art zit de code verstopt in een onschuldig lijkend plaatje.

BEELD : CISCO TALOS

Kwaadaardige QR-codes Een snel opkomende speler in de wereld van cyberdreigingen, is de QR-code. Bijna 60 procent van alle e-mails die een QR-code bevatten is spam, bleek in november 2024 uit een onderzoek van cyberveiligheidsbedrijf Cisco Talos.

De QR-codes kunnen bijvoorbeeld links bevatten 18

DE INGENIEUR • JANUARI 2025

waarmee cybercriminelen persoonlijke gegevens proberen te stelen.

Dat QR-codes steeds meer in het dagelijks leven voorkomen, zoals in restaurants en op parkeermeters, laadpalen en allerlei verpakkingen, geeft daarbij extra mogelijkheden.

Bovendien kunnen veel anti-

spamfilters QR-codes niet herkennen.

De nieuwste truc van criminelen is QR-code art. Hierbij zijn donkere en lichtere vlekken van de code verweven in een onschuldig lijkende afbeelding, in de hoop dat deze onbewust door nietsvermoedende smartphonegebruikers worden gescand.

CYBERSECURITY T E K S T: T O M C A S S A U W E R S

Satellieten, drones en vliegtuigen als doelwit

Hackers in de lucht Steeds vaker richten hackers zich op de luchtvaart. Soms zijn daarbij zelfs passagiersvliegtuigen het doelwit. Experts proberen de kwetsbaarheden te dichten, maar de vraag is of ze snel genoeg zijn. het vliegverkeer in het noordwesten van de VS ontwricht door een ransomware-aanval op de luchthaven van Seattle. Bij zo’n aanval worden data versleuteld of gestolen; pas na betaling van losgeld willen de hackers de data weer vrij geven, of althans: dat beloven ze.

Ook satellieten blijken niet veilig. Vlak voor de inval in Oekraïne in 2022 wist Rusland Amerikaanse satellieten te hacken en zo hun communicatiediensten af te snijden.

Cybersecurityexperts zetten daarom steeds vaker in op het beveiligen van het luchtruim.

▼

In 2015 werd Chris Roberts, een cybersecurity-onderzoeker, gearresteerd door de FBI. De reden? Hij beweerde erin te zijn geslaagd het entertainmentsysteem van een vliegtuig te hebben gekraakt. Langs die weg was het hem naar eigen zeggen zelfs gelukt de besturing over het toestel over te nemen.

De lucht- en ruimtevaartsector wordt digitaler en daardoor kwetsbaarder voor hackers. De tot de verbeelding sprekende actie van Roberts geeft wel aan dat dit risico niet louter theoretisch is. Afgelopen september raakte

Ook satelietten zijn niet veilig voor hackers. foto : depositphotos JANUARI 2025 • DE INGENIEUR

19

CYBERSECURITY

Aantrekkelijk doelwit Ondanks de toename van het aantal cyberaanvallen in de luchtvaart zullen we niet gauw een vliegtuig door toedoen van computercriminelen uit de lucht zien vallen, stelt Krijn de Mik, expert bij het cybersecuritybureau Hunt & Hackett. Volgens hem liggen de voornaamste bedreigingen voor de luchtvaart op de grond. ‘De incidenten van de afgelopen jaren waren vooral te wijten aan organisatorische problemen, en niet aan ernstige kwetsbaarheden in de vliegtuigen zelf ’, zegt De Mik. ‘Systemen zoals de besturing van een vliegtuig zijn strikt gescheiden van andere IT-systemen, wat natuurlijk logisch is.’

Dat betekent ook dat de kans op het neerstorten van een toestel door toedoen van hackers gering is. ‘Het is uiteraard niet volledig uit te sluiten, zeker gelet op de toenemende hoeveelheid IT-systemen aan boord’, zegt De Mik. De kans op verstoringen door uitval van systemen en netwerken op de grond, ransomware of datadiefstal acht de expert echter veel groter.

Dat de luchtvaart voor hackers een aantrekkelijk doelwit is, is geen verrasing. Luchtvaartmaatschappijen beheren een enorme hoeveelheid passagiersgegevens. Deze gegevens zijn waardevol op de zwarte markt, aantrekkelijk voor inlichtingendiensten en kunnen ook worden gebruikt om luchtvaartmaatschappijen onder druk te zetten om losgeld te betalen. Dat gebeurde al meer dan eens. In 2021 meldde SITA, een softwareprovider die 20

DE INGENIEUR • JANUARI 2025

passagiersgegevens beheert voor luchtvaartmaatschappijen, dat er bij een datalek passagiersgegevens waren buitgemaakt.

Ook zouden IT-systemen op de grond kunnen worden verstoord, zodat de vliegtuigen niet meer kunnen opstijgen. Eind vorig jaar kreeg Nederland daar een voorproefje van toen het vliegverkeer rond Eindhoven Airport volledig ontwricht raakte vanwege een probleem bij een IT-netwerk van het ministerie van Defensie. Dit probleem was overigens niet het gevolg van een cyberaanval, maar het maakte eens te meer duidelijk dat kwetsbaarheden in het IT-systeem grote gevolgen kunnen hebben.

Strikte basisregels Veiligheid heeft altijd een centrale rol gespeeld in de luchtvaart, en dat is nog steeds het geval. Toestellen zijn daarom ook uitgerust met talloze failsafe-mechanismen.

Op het gebied van cyberveiligheid doet men echter nog onvoldoende, zegt De Mik. ‘Het is absoluut essentieel dat luchtvaartorganisaties de basisprincipes van cybersecurity meer gaan omarmen binnen de gehele keten. Dit betekent onder andere het tijdig updaten van systemen, het monitoren van eigen infrastructuren op kwaadaardige activiteit en het verhogen van het bewustzijn onder medewerkers.’ Dat bevestigt Benjamyn Scott, die zich als universitair docent aan de Universiteit Leiden heeft gespecialiseerd in de wetgeving rond luchtvaart, en daar-

Hackers kunnen de besturingssignalen van drones verstoren of ze zelfs volledig overnemen. foto : depositphotos

men zijn helemaal niet aan elkaar gelinkt. Zo’n verhaal klinkt natuurlijk spectaculair, maar volgens mij ging het om een verzinsel.’

Neerstortende drones Een passagiersvliegtuig zal dus niet snel uit de lucht vallen. Andere toestellen lopen een groter risico. Drones bevatten bijvoorbeeld heel wat kwetsbaarheden en zijn minder gereguleerd. Savio Sciancalepore, universitair docent aan de TU Eindhoven, onderzoekt die kwetsbaarheden. ‘Sommige typen drones kun je inderdaad overnemen’, zegt hij. ‘Zeker de goedkopere modellen zijn kwetsbaar.’

Hackers kunnen op verschillende manieren toeslaan, van het verstoren van de besturingssignalen tot en met het volledig overnemen van de besturing. Sciancalepore bestudeert vooral de veiligheid van de draadloze netwerken waarmee de drones worden aangestuurd. Het onderzoek moet onder meer leiden tot nieuwe veiligheidsprotocollen ter voorkoming van aanvallen.

Eén van de bekende manieren waarop draadloze netwerken worden gemanipuleerd is het zogeheten gpsspoofing. Hier wordt satellietnavigatietechnologie gemanipuleerd zodat het systeem denkt dat het zich op een andere plek op aarde bevindt. Het is volgens experts een vrij makkelijke manier om zo’n gps-signaal te verstoren.

In bepaalde gebieden in de wereld is gps vandaag

t

binnen ook cybersecurity. ‘Alles in de luchtvaart draait om technologie en die technologie op haar beurt steunt in toenemende mate op hard- en software’, stelt hij, met alle kwetsbaarheden van dien. Technische oplossingen alleen zijn echter niet voldoende, zegt Scott. ‘Om de veiligheid te handhaven is ook de regelgeving cruciaal.’

De prijsdruk in de luchtvaart is altijd groot en de marges van de bedrijven staan voortdurend onder druk.

Dat zou kunnen leiden tot een neerwaartse spiraal, met cybersecurity als kind van de rekening. Het opstellen en handhaven van strikte regels kan dat voorkomen. ‘Er is een belangrijk verschil tussen de risico’s die de veiligheid van een vliegtuig kunnen aantasten en de risico’s voor andere onderdelen van de luchtvaart’, zegt Scott.

‘De veiligheid van het vliegtuig is sterk gereguleerd. De standaarden zijn daar erg hoog.’ De businesskant van het vliegen – denk aan het softwaresysteem om tickets mee te kopen – is mogelijk minder goed beveiligd. Scott: ‘En dat maakt juist die kant kwetsbaar.’

Hackers kiezen daarnaast meestal voor doelwitten waar ze relatief eenvoudig hun slag kunnen slaan. En een website aanvallen is nu eenmaal veel makkelijker dan een vliegtuig hacken. Toch duiken er soms claims op dat een vliegtuig wel degelijk werd gehacked, zoals in het geval van Chris Roberts. Scott is echter sceptisch over de bewering van Roberts. ‘Het entertainmentsysteem van een vliegtuig is geïsoleerd van de besturing. Beide syste-

JANUARI 2025 • DE INGENIEUR

21

CYBERSECURITY

Als IT-systemen van de luchthaven worden verstoord, kan het hele luchtverkeer ontwricht raken. foto : depositphotos

niet meer betrouwbaar – en houden piloten er rekening mee.

Maar een draadloos signaal is ook te manipuleren met ingrijpender gevolgen. Zo is het mogelijk om een drone te laten crashen – bijvoorbeeld om de lading te kunnen buitmaken. Een andere mogelijkheid is een drone een verboden zone in te sturen, zoals een luchthaven, om op die manier het luchtverkeer te verstoren.

Wat voor drones geldt, geldt grosso modo ook voor satellieten, zegt Sciancalepore. ‘Satellieten onderhouden over lange afstanden draadloze verbindingen met de aarde’, stelt de onderzoeker. ‘Dat maakt ze kwetsbaar voor de verstoring of manipulatie van signalen.’

Security by design Georgios Smaragdakis, hoogleraar cybersecurity aan de TU Delft, wijst erop dat satellieten in plaats van veiliger juist steeds kwetsbaarder worden. Ruimtevaart groeit in populariteit – het lijkt erop alsof iedereen tegenwoordig satellieten lanceert, met zo goedkoop mogelijke onderdelen. Daarnaast zijn er ook satellieten die al decennialang in de ruimte rondvliegen. ‘Die bevatten kwetsbaarheden die we niet zomaar kunnen oplossen’, zegt Smaragdakis.

‘De software is niet makkelijk helemaal te vervangen.’

De risico’s zijn velerlei. Niet alleen kunnen data worden onderschept terwijl ze vanuit de ruimte onderweg zijn van of naar de aarde, maar in extreme gevallen kunnen kwaadwillenden de besturing overnemen.

‘Zo kunnen ze satellieten uit hun baan brengen, saboteren of zelfs tegen andere satellieten laten crashen’, zegt Smaragdakis. ‘Zeker in een oorlogsscenario is het niet denkbeeldig dat overheden dat doen.’

22

DE INGENIEUR • JANUARI 2025

Dat kan op zijn beurt een hoop kritieke diensten bedreigen. We gebruiken satellieten immers om onze locatie te bepalen en te navigeren. Onze auto’s, treinen, vliegtuigen en schepen steunen erop. Daarbovenop communiceren we via satellieten, en ook netwerken zoals 5G en in de toekomst 6G, steunen op voortdurende communicatie met de ruimte. Daarnaast observeren we de aarde met satellieten. Cruciale data over klimaatverandering komen bijvoorbeeld vanuit de ruimte. ‘Stel je voor dat al die zaken verstoord raken’, zegt Smaragdakis. ‘De gevolgen zouden enorm zijn.’

Om satellieten veiliger te maken, moeten de bouwers volgens de hoogleraar de stap zetten naar security by design. Dan krijgt de intrinsieke veiligheid vanaf het begin van de ontwerpfase prioriteit. ‘Zelfs als de satellieten dan zouden worden gehackt, blijft de hack beperkt en blijven data en besturing buiten bereik van de daders.’

Een betere versleuteling van de draadloze signalen is intussen ook noodzakelijk. Smaragdakis wijst erop dat satellieten tientallen jaren meegaan, wat extra uitdagingen met zich meebrengt. ‘Dat betekent dat we ze nu al beveiliging moeten meegeven tegen aanvallen vanuit kwantumcomputers die nog niet bestaan.’

Ondanks die enorme opgave ziet Smaragdakis het tij langzaam keren. Cybersecurity in de ruimtevaart werd lange tijd genegeerd, maar krijgt inmiddels steeds meer aandacht en grote instellingen beginnen in beweging te komen. ‘Het Europees Ruimtevaartagentschap (ESA) is bijvoorbeeld nieuwe departementen rond cybersecurity aan het oprichten. Wat we al twintig jaar doen voor het internet, dat moeten we nu ook in de ruimte gaan doen.’ •

Möring

Deze maand verscheen Mordechai, Marcel Mörings jongste roman over een schrijver met onstilbare honger naar vrijheid.

Gevoelloos?

Ik wilde eigenlijk beginnen met: De dode man anderd in twee scheefgezaagde stukken hout die in beneden begint te ruiken. Een openingszin die je splinters eindigden. Het is met die tafel nooit meer meteen in het verhaal trekt dat daarop volgt. Maar goed gekomen en een paar jaar later eindigde hij in dit is geen verhaal en bovendien klopt het niet. Er de allesbrander. Dat lot wilde ik mijn roeimachine is een dode man beneden, hij ligt daar in de koude besparen.

Terwijl ik mij door al die filmpjes heen werkte, expositieruimte onder ons appartement te wachten gingen mijn gedachten naar de laatste dode die ik had op de begrafenisondernemer. Maar hij ruikt niet.

Gisteren stopte eerst een politiewagen voor de gezien, in een kist op een hevig brommende koeldeur, daarna een ambulance, nog een politiewagen en plaat. Wie was dat? Ik kon het me niet herinneren en tenslotte een tweede ambulance. Hun aanwezigheid ik vroeg mij af of dat kwam door mijn nogal pragkwam niet onverwacht. De zoon van de eigenaresse matische houding ten opzichte van dood en leven of van ons pand lag al twee weken in haar huis op de doordat ik destijds verzeild was geraakt in technische dood te wachten. Een zware tijd voor onze tachtig- vragen.

Werkt zo’n koelplaat met een koudemiddel? Dat jarige buurvrouw die, als ik haar sprak, maar bleef zeggen dat het niet hoorde dat een moeder haar kind zou het gebrom verklaren. Kon dat niet stiller? Met een ventilatiesysteem op baoverleefde. sis van droogijs?

Intussen was ik bezig voor de zoveelste Vragen, vragen die mij keer de roeimachine te de- en hermonteEen onbedwingbare waren bijgebleven en onderren. Tijdens de laatste poging ging er iets neiging om te tussen was ik vergeten wie mis, waardoor de band met het handvat daar nu eigenlijk lag opgewel kon worden aangetrokken, maar willen weten hoe baard. niet vanzelf terugkeerde in de uitgangsHet is allemaal te wijten positie. Ik gaf de schuld aan de gebrekkige dingen werken aan mijn onbedwingbare instructies die bij de nieuwe watertank en neiging om te willen weten het koppelingsmechanisme zaten. Je kon nergens ontdekken wat links of rechts en voor of ach- hoe de dingen werken. Daardoor wordt mijn aanter was, waardoor elke poging tot montage gepaard dacht weleens afgeleid van de emotionele kant van ging met gejaagd zoeken naar YouTubefilmpjes van het leven. Waarom mijn vrouw soms zegt dat ik het andere bezitters van dit type machine. Omdat die niet gevoelsleven heb van Spock (uit Star Trek, niet de waren geschoold in de techniek van het uitleggen, le- kinderarts). Op haar opmerking dat iemand te jong is gestorven heb ik dan bijvoorbeeld geantwoord wat verde dat teleurstellende resultaten op.

‘Ik probeer het nog één keer’, zei ik tegen mijn dan wel oud genoeg is en dat de statistiek zegt dat vrouw. ‘Als het dan nog niet lukt maak ik van het hout jeugd niemand vrijwaart van het noodlot.

Dat gebrekkige gevoelsleven – een verwijt waar broodplanken.’

Kersenhout is het. Dat doet mij altijd denken aan ik het overigens helemaal niet mee eens ben: achter de prachtige kersenhouten werktafel die ik in mijn mijn schrijftafel voel ik juist heel veel – heeft er nalate tienerjaren liet maken. Ik had een ruw ontwerp tuurlijk ook toe geleid dat ik met die eerste zin in mijn getekend en een meubelmaker zette die tafel in elkaar. hoofd zit. Eerlijk gezegd popel ik van ongeduld om er Drie meter lang, een en al rossig glanzend hout. Een mee aan de slag te gaan.

Maar ik moet een koppelingsysteem monteren bijna sensueel meubelstuk. Ik woonde toen nog thuis en toen we gingen verhuizen bleek de tafel niet door zonder te weten wat links of rechts is, daarbij niet gehet trapgat te kunnen. Een kennis van mijn vader, die holpen door een Amerikaan die het hele zootje in vijf even kwam kijken, had wel een oplossing. Die bleek minuten monteert en het probleem in kwestie voorteen cirkelzaag te zijn. Ondanks mijn tegenwerpingen durend met zijn lichaam afdekt. En nu is de playzetten hij en mijn vader die zaag in de tafel en toen list op mijn telefoon ook nog aanbeland bij Monty ze klaar waren was het eens zo smetteloze blad ver- Pythons Always look on the bright side of life.

FOTO : HARRY COCK

JANUARI 2025 • DE INGENIEUR

23

PROCESTECHNOLOGIE T E K S T: J I M H E I R B A U T

Carbyon bouwt machine die CO 2 uit atmosfeer verwijdert

Stofzuiger voor broeikasgas Het verminderen van de uitstoot van broeikasgassen gaat zo langzaam dat de doelen van Parijs buiten bereik dreigen te raken.

Dat maakt een andere aanpak des te belangrijker: het afvangen van CO2 uit de atmosfeer. Een Eindhovens bedrijf ontwikkelt daar nu technologie voor.

Het is op zich een onschuldig molecuul. We ademen het continu uit en het zit in ons bier en frisdrank. Maar het levert ook de grootste uitdaging van onze tijd op: koolstofdioxide, kortweg CO2.

Samen met een paar andere stoffen legt koolstofdioxide een isolerende deken over de aarde. Zweefden er rond het jaar 1900 nog driehonderd CO2-moleculen per miljoen deeltjes door de lucht, de laatste metingen laten zien dat we inmiddels op 422 parts per million zitten.

Zelfs in het hypothetische geval dat we vanaf morgen geen enkel CO2-molecuul meer uitstoten, dan nóg zou de atmosfeer verder opwarmen.

Die deken van CO2-moleculen isoleert nog heel lang door. Volgens NASA blijft een CO2-molecuul in de dampkring driehonderd tot duizend jaar bestaan.

Wachten tot de deeltjes vanzelf uit elkaar vallen is dus zinloos. Wereldwijd werken er daarom honderden wetenschappers en inmiddels vele tientallen bedrijven aan technieken om CO2-moleculen uit de lucht te trekken; direct air capture, oftewel DAC.

De Ingenieur ging op bezoek bij een van die bedrijven: Carbyon, een startup op de High Tech Campus in het zuiden van Eindhoven. Het bedrijf werd opgericht in 2019 en trok in 2022 al de aandacht door een miljoen dollar te winnen in de XPRIZE-competitie. Ondertussen werken de inmiddels veertig medewerkers aan een eerste generatie CO2-afvangapparaat. Het doel is eenvoudig, maar de uitwerking is dat allerminst.

Het hart van het Carbyon-principe is een actieve laag waaraan CO2-moleculen blijven plakken als ze erlangs komen, als insecten aan een plakkerige vliegenvanger.

De laag bestaat in de eerste plaats uit een extreem poreus materiaal, actieve koolstof. ‘Het moet een zo groot mogelijk intern oppervlak hebben’, vertelt Marco Arts van Carbyon. Hoe meer vierkante meters, hoe meer plek om CO2-moleculen te binden. ‘Zou je het onder een microscoop bekijken, dan zie je een kraterlandschap.’

Op die grillige structuur zit een actieve laag: de zogeheten sorbent. Dit is een stof waaraan CO2 zich graag hecht. Hoe dat precies in z’n werkt gaat wil Arts niet zeg-

Pioniers Een van de pioniers van de direct air capture-technieken (DAC) is het Zwitserse Climeworks. Dat werd vijftien jaar geleden opgericht in Zürich.

De meeste van de inmiddels vijfhonderd medewerkers zijn daar gevestigd, met collega’s in Keulen, IJsland, de VS en Azië.

De voorsprong van Climeworks op veel andere bedrijven zit hem vooral in opgedane praktijkervaring. ‘Bedrijven boeken vaak prima resultaten in het lab, onder gecontroleerde omstandigheden. Maar het is heel anders als je een fabriek gaat bouwen’, zegt een woordvoer24

der van Climeworks. ‘Die moet altijd goed werken, in weer en wind. Dan gaan factoren zoals luchtvochtigheid meespelen, of onverwachte omstandigheden.

In IJsland waait de sneeuw soms horizontaal. Ook bleek de lucht daar een verhoogd zwavelgehalte te hebben, dat metalen kan aantasten. We weten pas écht hoe technologie presteert als die op fabrieksschaal wordt toegepast.’

Net als Carbyon zet Climeworks zijn tanden in de opgave: hoe filteren we zoveel mogelijk CO2 uit de lucht met zo weinig mogelijk energie, in zo kort

DE INGENIEUR • JANUARI 2025

mogelijke tijd? Afgelopen jaar leverde Climeworks in IJsland Mammoth op, de grootste CO2-opzuigfabriek ter wereld, met 72 units, goed voor 36.000 ton CO2 per jaar – de uitstoot van negenduizend personenauto’s. Die draaien nog lang niet allemaal vanwege logistieke uitdagingen, vertelt de woordvoerder. ‘Bij het bouwen van een eigen fabriek doen zich soms uitdagingen in de toeleveringsketen voor. Wij merken nu bijvoorbeeld dat er geen leverancier is die snel zoveel sorbentmateriaal kan produceren als wij nodig hebben.’

Climeworks draait nog op geld van investeerders – in 2022 leverde een grote investeringsronde 650 miljoen dollar op – ‘maar er is een duidelijke route naar winstgevendheid.

Dat eisen investeerders ook’, aldus de woordvoerder. Op de website van Climeworks staat een grote knop. Daar kan iedereen, tegen betaling, al een beetje CO2 uit de lucht laten halen. Zo’n 22 duizend mensen deden dat al, zegt de woordvoerder.

‘Onder wie Bill Gates. Hij is onze grootste individuele sponsor.’

Een ingenieur van Carbyon werkt aan een eerder prototype. foto : carbyon

Carbyon heeft zijn aanpak al op kleine schaal gedemonstreerd en werkt nu aan een machine op basis van dit principe. Die komt te staan op de High Tech Campus, de Eindhovense regio met veel kennisbedrijven.

‘Met dat eerste apparaat gaan we veel testen’, zegt Arts.

‘Tegelijk is het ook een showcase. We willen meer bewustzijn creëren onder de pakweg tienduizend mensen die hier op de campus werken.’

Na de testperiode wil Carbyon zijn eerste machines bij klanten neerzetten die de CO2 bijvoorbeeld onder-

t

gen. ‘Dat is ons geheim, maar het is geen heel exotisch materiaal.’

Zit dat actieve oppervlak eenmaal grotendeels vol CO2-moleculen, dan volgt de desorptie. De moleculen moeten ook weer worden losgemaakt, zodat het materiaal klaar is voor een volgende ronde. Dit doet Carbyon door de cartridges met koolstof in een warmtekamer te plaatsen bij laagwaardige warmte. De CO2-moleculen komen binnen enkele minuten los en worden opgevangen. Dat is relatief snel, zegt Arts.

De Mammoth-fabriek van Climeworks op IJsland. foto : climeworks JANUARI 2025 • DE INGENIEUR

25

PROCESTECHNOLOGIE

Detail van de fabriek in IJsland.

FOTO : CLIMEWORKS

gronds opslaan of er iets nuttigs van maken. ‘Een klant wil zo methaan maken met zonne-energie.’

De aanpak van Carbyon is modulair: dit geeft potentiële klanten de mogelijkheid klein te beginnen en later een CO2-afvanglocatie uit te breiden. ‘Een bewuste keuze, omdat het betekent dat we modulen in grote aantallen produceren. Daardoor moeten de kosten flink dalen.’

Dat is een effect dat bekend is uit de maakindustrie: maak veel van dezelfde producten en dankzij leereffecten worden ze steeds beter worden, tegen lagere kosten.

Afgevangen, en dan?

CO2 is in verschillende sectoren zeer gewild. In kassen groeien paprika’s en komkommers beter als er meer kooldioxide in de lucht zit. Afgevangen CO2 kan ook zó in frisdranken, zoals sinas en cola.

De grootste toekomst is waarschijnlijk weggelegd voor synthetische brandstoffen.

CO2 kan in een chemisch proces met waterstof (gemaakt met elektrolyse aangedreven door groene stroom) worden gecombineerd tot allerhande synthetische koolwaterstoffen en brandstoffen, van diesel en methaan tot kerosine. De toekomstvisie is dat CO2 op een enigszins betaalbare manier uit de lucht wordt gehaald, waarna 26

er weer verse kunstmatige kerosine van wordt gemaakt.

Die wordt verbrand, waarbij CO2 vrijkomt, enzovoort.

Voorlopig ligt voor de meeste afgevangen CO2 echter een ander plan klaar: onder de grond opbergen. Climeworks is daar al mee begonnen in IJsland.

Al het afgevangen CO2 wordt door partner Carbfix onder de grond geleid, waar het reageert met basalt en zo permanent wordt opgeslagen. Ook andere landen hebben plekken waar CO2 kan worden opgeslagen, bijvoorbeeld in oude aardgasvelden. ‘We moeten de koolstof terugstoppen waar die vandaan kwam’, zegt een Climeworkswoordvoerder.

DE INGENIEUR • JANUARI 2025

Puntbronnen Het afvangen van CO2 bij fabrieken en de schoorstenen van elektriciteitscentrales – zogeheten puntbronnen van CO2 – wordt al langer gedaan. CO2 uit de buitenlucht halen is lastiger, omdat de concentratie van het gas zo laag is. Toch zal direct air capture alleen maar belangrijker worden. Het aantal puntbronnen neemt de komende jaren af, doordat fossiele elektriciteitscentrales sluiten en fabrieken hun processen verduurzamen.

Het Eindhovense Carbyon is niet het eerste bedrijf dat probeert op grote schaal kooldioxide uit de lucht te verwijderen. Pioniers zijn Climeworks uit Zwitserland, Heirloom uit de Verenigde Staten en Carbon Engineering uit Canada, sinds anderhalf jaar in handen van het Amerikaanse olie- en gasbedrijf Occidental (zie het kader Pioniers). Is Carbyon niet bang op een onoverbrugbare achterstand te staan? ‘Wij denken niet in termen van concurrentie. We hebben allemaal dezelfde doelstelling, zijn op dezelfde missie’, zegt Arts. ‘Daarbij verwachten we dat de markt voor CO2-afvang enorm zal zijn, met meer dan genoeg plek voor allerlei bedrijven met hun eigen aanpak.’

Voor CO2-afvangen is elektriciteit in overvloed nodig; het pompen van grote hoeveelheden lucht langs actieve oppervlakken vreet energie. Die stroom moet natuurlijk groen zijn – anders is het dweilen met de CO2-kraan open – en dus komen vooral regio’s met overvloedige zonneschijn en wind in aanmerking voor de bouw van rendabele DAC-centrales. Voor Nederland geldt dat niet. Waar wel? ‘De zuidpunt van Chili heeft veel zon en wind’, zegt Arts. ‘In Kenia is een gebied waar overdag overvloedig de zon schijnt en zodra die gaat liggen, steken er oceaanwinden op.’ Bijkomend criterium voor geschikte locaties is dat er industrie is die de CO2 kan gebruiken, of onder de grond kan opslaan. IJsland, waar Climeworks zijn eerste fabriek neerzette, is een goed voorbeeld. Daar komt de energie van aardwarmte, én er is een goed lopende CO2-opslag.

Labruimte Waarom zijn er eigenlijk ingewikkelde machines nodig om koolstofdioxide uit de lucht te halen? Bomen doen dat toch ook?

‘Dat klopt, maar een volwassen boom neemt in een jaar maar weinig CO2 op’, zegt Arts. ‘Zo’n 20 tot 25 kilogram. Je kunt er natuurlijk heel veel van planten, maar eigenlijk is de hamvraag: kunnen we met bosbouw de uitgestoten CO2 van de afgelopen twee eeuwen compenseren? Het antwoord blijkt: nee.’ Daarvoor zijn dus aanvullende technieken nodig. Daar komt nog bij dat bomen als ze doodgaan vergaan, een proces waarbij de CO2 weer vrijkomt. Dat nadeel is er niet bij ondergrondse CO2-opslag.

Op de High Tech Campus gaat Marco Arts voor naar een oud Philips-pand, waar in een labruimte jonge werknemers achter computers testopstellingen bedienen.

Iemand soldeert aan een printplaatje, een ander test nieuwe soorten sorbents op de actieve koolstof en blaast er in een testopstelling lucht doorheen. De machine meet hoeveel CO2 erin gaat en hoeveel eruit komt. ‘Dan weten we dus hoe goed het testoppervlak CO2 bindt. We

zijn voortdurend bezig te onderzoeken hoe ons proces nog beter kan.’

Markt Het verwijderen van CO2 uit de lucht klinkt als een nuttige techniek. Maar of het ook substantieel klimaatverandering gaat afremmen hangt af van economische factoren. Want nu is het nog veel te duur om CO2 te verwijderen uit de lucht: ongeveer duizend dollar per ton. Bij die prijs is het lastig een hele CO2-opzuigindustrie van de grond te krijgen.

Maar Climeworks laat zien dat het ook goedkoper kan: door de technologie voortdurend door te ontwikkelen. Afgelopen jaar presenteerde het zijn derde generatie technologie. ‘We kunnen nu CO2 opnemen met maar de helft aan benodigde energie per ton CO2’, zegt de woordvoerder. Zo worden ook de kosten gehalveerd ‘Dat komt door allerlei verbete-

ringen, waaronder een fijner gestructureerd oppervlak dat veel meer plek heeft voor CO2-moleculen en waar lucht op een gunstiger manier doorheen stroomt.’

Kost het nu nog tegen de duizend dollar om een ton CO2 uit de lucht te verwijderen, met zijn derde generatie technologie verwacht Climeworks richting 350 dollar per ton te kunnen gaan. Op basis van die technologie staat voor over een paar jaar een grotere fabriek gepland in de Amerikaanse staat Louisiana.

Die kan in eerste instantie 250.000 ton CO2 per jaar afvangen, maar op termijn wordt de fabriek verder uitgebreid naar een miljoen ton CO2 jaarlijks. Voor het eerst wordt dan gigaton-schaal bereikt, het niveau waarop direct air capture voor het eerst een deuk in een pakje boter hoopt te slaan.

Oké, een deukje, want alle menselijke bedrijvigheid bij elkaar stoot jaarlijks 37,4 miljard ton CO2 uit. Maar het begin is er. •

Kijkje in de fabriek in Tracy (Californië), waar Heirloom CO2 uit de lucht haalt. foto : heirloom

JANUARI 2025 • DE INGENIEUR

27

GOEDERENVERVOER T E K S T: T I M O K Ö N N E N

FOTO’S: ELMER VAN DER MAREL

Rangeerterrein Kijfhoek wordt compleet vernieuwd

Sjoelbak met 41 gaten Op Nederlands grootste rangeer­ terrein Kijfhoek, cruciaal voor het goederentransport van de Rotterdam­ se haven naar het Europese achter­ land, worden wagons gesorteerd door ze vanaf een heuvel naar het juiste spoor te laten rollen. Railremmen in het spoor houden daarbij de snelheid in toom. De Ingenieur ging kijken bij de volledige vernieuwing van het complex.

Vanaf de loopbrug hebben we de reminstallaties die in het spoor liggen een stukje omhoog zien komen, klaar voor hun taak. Op de heuvel in de verte is al een tijdje een ketelwagen te zien. Het is de voorste wagen van een treintje dat vanaf de andere kant door een diesellocomotief tegen de heuvel is opgedrukt. ‘Daar komt hij’, zegt ProRail-medewerker Janneke Tax. Nu wordt ook voor het ongetrainde oog zichtbaar dat de ketelwagen zich van het treintje losmaakt. Hij rijdt nog langzaam, maar de zwaartekracht doet zich al snel gelden. Met uiteindelijk een kilometer of dertig per uur rolt het gevaarte geluidloos naar de ‘put’, zoals medewerkers het gedeelte van het rangeerterrein op maaiveldhoogte noemen. Hier vertakt het enkele spoor zich tot een bundel van twintig parallelle opstelsporen.

Dit is Kijfhoek, met 3,5 kilometer lengte en 350 meter breedte het grootste rangeerterrein van Nederland en het enige waar het ‘heuvelen’ de rangeermethode is.

Het tussen Barendrecht en Zwijndrecht gelegen ProRail-complex doet denken aan een sjoelbak met – in vol bedrijf – 41 gaten. Om de paar minuten komt er een wagon of groepje wagons naar beneden, dat over een aantal wissels naar zijn doelspoor rolt. Uiteindelijk ontstaan zo verscheidene goederentreinen, bestemd voor industriële complexen in heel Europa. ‘De meeste wagons hebben Duitsland of Italië als bestemming’, zegt Tax.

t

Glimmende railremmen Alles glimt van de nieuwheid, want deze helft van het rangeerterrein – een van de twee hoofdspoorbundels – is na een volledige renovatie nog maar een paar 28

DE INGENIEUR • JANUARI 2025

Op Kijfhoek worden wagons aaneen­ geregen tot een trein.

JANUARI 2025 • DE INGENIEUR

29

GOEDERENVERVOER

Als het groot onderhoud op Kijfhoek in de loop van dit jaar klaar is, zijn er 41 sporen beschikbaar voor het ‘heuvelen’ van zes- tot zevenhonderd wagons per dag. Twee sporen maken plaats voor calamiteitenwegen, zegt projectmanager Janneke Tax van ProRail.

Drie smaken goederenvervoer ‘Het goederenvervoer per spoor komt in drie smaken’, legt Janneke Tax van ProRail uit. ‘Ten eerste zijn er containertreinen, waarop bedrijven een plek voor hun container kunnen reserveren.

Dan zijn er de treinen met een zogeheten eenheidslading, bijvoorbeeld ijzererts.

Die twee treintypen hoeven onderweg niet of nauwelijks te rangeren. Dat is anders bij het wagonladingvervoer, met wagons van en voor verschillende bedrijven. Die wagons moeten nogal eens van trein wisselen.’

Voor dat rangeerwerk is in 1980 Kijfhoek in gebruik genomen, als antwoord op de sterke groei van de chemische industrie in het Rotterdamse havengebied in de tweede helft van de vorige eeuw.

Tax: ‘Wagonladingvervoer is een relatief dure vorm van transport, maar voor sommige ladingsoorten is het een

30

uitkomst. Vrachtwagens met gevaarlijke stoffen mogen bijvoorbeeld op sommige plaatsen niet komen.’

Op een dergelijk groot complex loont de aanleg van een heuvelsysteem, waarbij de wagons worden gesorteerd door ze vanaf hoogte naar verschillende sporen te laten rollen. Dat werkt sneller en de kosten zijn lager dan als er steeds locomotieven heen en weer moeten rijden.

‘Er ligt een heel netwerk van heuvelsystemen in Europa. Een wagon die van hier naar Italië gaat, doet er onderweg wel vier of vijf aan’, zegt Tax. Zoals reizigers die op grotere stations overstappen, wisselen de wagons op die complexen van trein. Het netwerk werkt ook als backup nu Kijfhoek voor de helft buiten bedrijf is: de helft van het werk is verplaatst naar heuvelsystemen in andere landen.

DE INGENIEUR • JANUARI 2025

maanden weer in gebruik. ‘We hebben alles weggehaald tot er weer een maagdelijk terrein over was. Daarna is er nieuw spoor aangelegd, samen met een nieuw rangeersysteem van Siemens’, verklaart Tax, die het 140 miljoen euro kostende vernieuwingsproject leidt. ‘Ondertussen bleef de andere bundel in bedrijf, zodat het rangeren op halve capaciteit kon doorgaan.’ Nu wordt er juist op de vernieuwde bundel gerangeerd, terwijl de andere op de schop gaat. De sporen liggen er weer, maar het terrein maakt nog een bouwplaats-achtige indruk.

‘Het is als met een ouder wordende auto’, legt ProRail-inspecteur Henk Wolf uit. ‘Je kunt er wel mee doorrijden, maar hij moet steeds vaker naar de garage en de reparaties worden duurder. De installaties hier waren 25 jaar oud, zes of zeven jaar boven de verwachte levensduur. Door metaalmoeheid begonnen er scheuren in de remmen te komen. We moesten vaker controleren en met enige regelmaat laswerk doen of iets vervangen.’

De railremmen in het vernieuwde gedeelte, die van een afstandje wel wat aan overwegen doen denken, vallen op met hun deels geel geschilderde onderdelen.

Terwijl we praten komt de naar beneden rollende ketelwagen de eerste rem tegen, een lange installatie die het grootste deel van de snelheid wegneemt. Onder verrassend weinig geknars zien we de snelheid van de wagon snel teruglopen. ‘Het werkt met balken met remblokken tussen de rails, die tegen de binnenkant van de wielen worden gedrukt’, verklaart Marco Kornelisse, vakdeskundige heuvelsysteem bij ProRail.

“

Snelle wissels van lucht en spoorstaven is er geen merkbare De wagon heeft het vlakke gedeelte bereikt en Gele kastjes snelheidsverandering. De ketelwagen dendert wordt door een wissel naar rechts gestuurd. zijn de ogen onverstoorbaar verder, totdat een volgende Wolf: ‘Wissels in het gewone spoornet hebben rem weer een paar kilometer per uur van de en oren drie à vier seconden nodig om van stand te snelheid afhaalt. Na het nemen van een paar veranderen. Die van ons kunnen het in een langs de rails wissels landt de wagon aan op het spoor waar halve seconde. Die snelheid is nodig zodat het hij moet zijn. Daar vertraagt een derde railrem computersysteem de wagon automatisch naar hem tot wandeltempo. het juiste spoor kan sturen.’

Om ‘zijn’ trein te bereiken moet de ketel­ Daarvoor moet de computer wel precies wagen nog een eindje, maar dat hoeft niet op weten waar de wagons zijn en hoe snel ze gaan. De ogen eigen kracht. Achter de laatste railrem duikt een geel kar­ en oren van het systeem zijn de gele kastjes die overal retje op, zo klein dat het maar net boven de spoorstaven langs de sporen staan. Er zijn lage en platte, die via een uitsteekt. Het karretje, voortgetrokken aan een staalkabel kabel met de rails zijn verbonden en de passerende wie­ tussen de rails, duwt de ketelwagen nog een meter of vijf­ len tellen. Hogere exemplaren herbergen radarsystemen honderd verder, waarna hij mag uitrollen. We zien het om de snelheid te meten. Op deze manier weet het sys­ karretje terugkomen als het zijn werk heeft gedaan. teem ook altijd precies hoe hard er moet worden geremd.

Kornelisse: ‘Bij het remmen van een ketelwagen houdt Extra calamiteitenwegen de software zelfs rekening met het effect op de snelheid Sinds de opening van Kijfhoek in 1980 is dit pas de eer­ van het klotsen van de vloeistof.’ ste keer dat het spoor wordt vervangen. Met het heuvel­ De tonnen wegende wagon gaat onder de loopbrug systeem – de remmen, sensoren en aansturende com­ door en geeft zo van dichtbij een heldere demonstratie puter – gebeurde dat al een keer eerder, rond het jaar van de wet van de traagheid: met zo weinig weerstand 2000. Ook toen was Siemens Mobility, gevestigd

Een geel karretje, voortgetrokken aan een staalkabel tussen de rails, duwt de ketelwagen vijfhonderd meter verder.

t

’’

JANUARI 2025 • DE INGENIEUR

31

GOEDERENVERVOER

Een wagon komt van de heuvel af denderen en nadert de railremmen. Op de achtergrond is nog de duwende locomotief te zien.

“

in het Duitse Braunschweig, de leverancier. calamiteitenwegen tussen de spoorbundels.’

ProRail heeft ook nu weer voor dat bedrijf ge- Het nieuwe Die wegen voor brandweer en hulpdiensten kozen ‘omdat het als enige precies het heuvelzijn een aanvulling op de bestaande calamiteicomputersysteem kan maken dat we willen hebben’, zegt tenwegen aan weerskanten van het terrein. De systeem is aanleg is het meest ingrijpende onderdeel van Tax. Het systeem is een customized versie van het gestandaardiseerde product MSR-32, dat intelligenter een project voor veiligheidsverbetering dat ook op rangeerterreinen in andere landen is te parallel aan de vernieuwing loopt. ‘Vanwege vinden. Het nieuwe spoortracé is in opdracht de gevaarlijke stoffen aan boord van sommige van Siemens ontworpen door ingenieurswagons, heeft Kijfhoek met strenge eisen te bureau Movares. maken. ProRail probeert de veiligheid contiWolf: ‘De functionaliteit is dezelfde als voor de ver- nu verder te verbeteren. Incidenten zoals in 2011, toen nieuwing, maar in de tussentijd heeft Siemens natuurlijk er een grote brand op het terrein was, willen we voorverbeteringen doorgevoerd. Zo lag de hoofdrem eerst komen’, zegt Tax, die ook over dit project de leiding heeft. direct in de ballast en ligt hij nu op een betonnen plaat.

De constructie van de remmen verdeelt de krachten Bouweiland beter. Dat scheelt ook in het geluid. En het computer- De loopbrug leidt naar een soort eiland, dat tussen de systeem is intelligenter.’ twee uit elkaar lopende sporen naar de hoofdspoorbunIn één opzicht verandert er toch iets aan de functio- dels ligt. De aannemers DuraVermeer (voor de spoornaliteit. Tax: ‘Als in de loop van 2025 het hele complex vernieuwing) en Strukton Rail (dat de remsystemen weer in bedrijf is, hebben we 41 sporen. Dat zijn er twee installeert) hebben het eiland als bouwplaats ingericht. minder dan voor de vernieuwing. Jammer van de capa- Naast werkgebouwtjes en containers zijn onder meer citeit, maar we hadden de ruimte nodig voor twee extra manshoge haspels met stroomkabels te zien. Ook liggen

’’

32

DE INGENIEUR • JANUARI 2025

er stalen onderdelen met wieltjes erop, waarover straks de staalkabels voor de karretjes moeten lopen. Getuige de keutels hier en daar zien ook de konijnen het nut van het terrein in. Tax: ‘Bij de eerste helft van het project konden de aannemers werken vanaf een strook land die vanaf de toegangsweg direct bereikbaar was. Nu, met het eiland als uitvalsbasis, is het lastiger werken met zwaar materieel, bijvoorbeeld als er een kraan moet staan om de railremmen in te hijsen. Maar van de eerste helft hebben we zoveel geleerd dat we dat nu ook aankunnen.’

Uit een van de oudere gebouwtjes die hier ook staan, klinkt een zacht gebrom. Volgens Kornelisse is het afkomstig van een van de nieuwe compressoren die de oliedruk voor het remsysteem op peil houden. ‘Van hieruit loopt naar elke remeenheid een pijpleiding met olie, die onder een druk van 180 bar staat (ongeveer tachtig keer de druk in de waterleiding van een woonhuis, red.).

Remmen gebeurt door bij de remeenheid een klep in de leiding open te zetten, waarna de oliedruk de remblokken in beweging brengt.’

Onder het praten gaan er om de paar minuten wagons langs ons heen, soms één tegelijk, maar meestal twee of

drie aan elkaar. Ketelwagens zijn in de meerderheid, maar er zijn ook andere typen te zien, zoals een lage wagon met dikke isolatieleidingen voor warmtenetten erop. ‘Dat is niet wat we hebben besteld!’, roept Tax uit bij uitzonderlijk luid gekrijs van een remmende wagon. De ProRailers wijzen elkaar vaker op onverwachte geluiden.

Tax: ‘Het oude systeem was veel lawaaiiger. Vooral op windstille zomerdagen, als het geluid erg ver droeg, kregen we klachten van omwonenden.’ De hoop is dat het nieuwe systeem de klachten aanzienlijk vermindert. ‘Bij de ingebruikname werkte het zelfs zo fluisterstil dat de verkeersleiding niet geloofde dat we al aan het heuvelen waren. Nu horen we weer wat meer. We weten nog niet waar dat aan ligt, vandaar dat we erop letten.’

De wandeling eindigt bij een onopvallend geel gebouwtje, door Tax aangeduid als ‘het duurste gebouw dat we hier ooit hebben gehad’. Het herbergt het computersysteem dat het hart van het rangeercomplex vormt. ‘Dat is in Braunschweig eerst een keer helemaal geïnstalleerd en getest. Daarna is het in zes stukken hierheen gebracht en weer in elkaar gezet.’ Klaar voor de volgende 25 jaar heuvelen op 41 sporen. •

Op het werkeiland liggen onderdelen te wachten op installatie.

JANUARI 2025 • DE INGENIEUR

33

PRODUCTIETECHNIEK T E K S T: P A N C R A S D I J K

Consortium biedt bedrijven kennis, ervaring en begeleiding

Metaalprinten vraagt anders denken De sky leek the limit, maar een werkelijke doorbraak laat op zich wachten. Door de handen ineen te slaan en bedrijven uit te nodigen te komen experimenten, hopen drie hogescholen het 3D-metaalprinten in Nederland alsnog van de grond te krijgen.

Lasrobots printen een brug voor over de Amsterdamse grachten. De gebruikte techniek (WAAM) maakt het mogelijk snel grote objecten te printen. foto : olivier de

Bij binnenkomst in Perron 038, vlak achter station Zwol­ le, kan het gevaarte je moeilijk ontgaan. In een glazen ruimte direct naast de ingang staat een enorme kast, met aan de rechterkant een bedieningsdisplay en links twee goed afgedekte openingen waar zo te zien armen door­ heen kunnen worden gestoken, om in het onzichtbare binnenste handelingen te verrichten. ‘2 Dual Laser’, staat op het apparaat. De kenners weten dat deze kostbare ma­

gruiter

34

DE INGENIEUR • JANUARI 2025

chine met twee lasers uit metaalpoeder een werkstuk kan opbouwen laagje op laagje, razendsnel.

Voor hoogwaardige toepassingen, van implantaten tot raketonderdelen, wordt de meerwaarde van metaal­ printen alom erkend: het materiaal alleen daar waar het voor het gebruik echt nodig is, want dat scheelt massa.

En zonder gereedschappen die niet alleen veel geld en tijd kosten, maar ook een vaste productvorm afdwingen.

Mes uit de printer Een van de grotere fabrikanten van metaalprinters wereldwijd heeft sinds 2012 zijn hoofdkantoor in Eindhoven: Additive Industries. Het Nederlandse bedrijf levert printers aan grote spelers als Volkswagen en BMW. Sandra Poelsma, print process architect bij Additive Industries, raakte al tijdens haar studie werktuigbouwkunde aan de Universiteit Twente in de ban van het 3D-printen.

‘Ik las erover in een blad en dacht: wow, dat is interessant!’

Na eerst met plastic te hebben geprint, belandde ze in 2015 bij Additive Industries en ging ze met metaal aan de slag. ‘Het is zo’n gave techniek. Je kunt er heel veel mee en ook natuurkundig is het interessant.’

De ontwikkelingen gingen de afgelopen jaren snel. ‘Toen ik hier kwam werken, was de techniek net uit de kinderschoenen, maar het ging nog wel om kleine machines die kleine onderdelen printten.

Er waren wat concurrenten

in Engeland en Duitsland, maar verder stelde de markt nog weinig voor. En bovenal: de mindset was er nog niet.

Niemand had het idee: wij gaan echt productie draaien met deze techniek.’

De markt kreeg maar langzaam vertrouwen in geprinte producten. Inmiddels staat de kwaliteit buiten kijf, zegt Poelsma. ‘De machines zijn veel beter geworden, met name op het gebied van de repeteerbaarheid. Voor het draaien van productie is dat een vereiste.’

Bovendien zijn de parameters duidelijker geworden. ‘Bij metaalprinten smelt een laser het metaal. Voor dat proces is het cruciaal om zaken als focus, vermogen en snelheid perfect te kunnen instellen, kalibreren en controleren. Daar zijn we beter in geworden.’

Een van de oudste klanten van Additive Industries is Royal Kaak, een fabriek voor bakkerijmachines in de Achterhoek.

Dat bedrijf heeft als visie zo

veel mogelijk dingen in huis te willen doen en ging met deze techniek aan de slag, zegt Poelsma. ‘Inmiddels draait hun printer volop voor de eigen productielijnen, maar ook voor die van derden.’

Het mooie, zegt Poelsma, is dat Kaak de meerwaarde van het 3D-printproces werkelijk benut. Om maar een voorbeeld te noemen: met een industrieel mes werd altijd een sneetje in het stokbrood gezet. De hele installatie waarvan dat mes deel uitmaakte, heeft Kaak opnieuw bekeken en vereenvoudigd tot een enkel onderdeel dat poreus wordt geprint, zodat er bij het snijden een dun laagje lucht kan worden toegevoegd, dat helpt om plakken te voorkomen. ‘Ik vind dat fantastisch, zo innovatief.

Van vijftien onderdelen hebben ze één onderdeel gemaakt, terwijl ze er ook nog eens een functionaliteit aan hebben toegevoegd. Die mogelijkheden biedt 3D-metaalprinten.’

grote en kleine, van hightech tot basic, met elk hun eigen specialisme en materiaalvereisten. ‘Dat het metaalprinten in Nederland nog niet echt wil doorbreken, komt naar mijn idee doordat het gesprek erover te veel wordt gedomineerd door technologie’, zegt Van der Mast. ‘Het gaat te weinig over de markt, terwijl juist daar de vraag vandaan moet komen.’

Marktvraag nodig Toch wil het in Nederlandse bedrijfsleven nog niet vlotten. Speelt een te grote gehechtheid aan het oude frezen en draaien daarin een rol? Is het misschien onbekendheid met de techniek, ook al bestaat die al enkele decennia? Windesheim-associate lector Geert Heideman laat een stukje geprint aluminium voelen. Het wonderlijk gevormde, matte object is veel lichter dan het oogt. ‘Dingen van metaal zijn meestal zwaar en glanzend’, zegt Heideman. ‘We denken dat dat zo hoort, voor de stevigheid of wat betreft de afwerking. Maar dat hoeft helemaal niet.’

In Perron 038, een industriële hal die is verbouwd tot een moderne ontmoetingsplek voor maakbedrijven en onderwijsinstellingen, staan diverse metaalprinters:

Kennis en ervaring delen De markt heeft vooralsnog geen idee wat 3D-metaalprinten vermag. Bestaande ontwerpen laten zich niet zomaar printen, zoals ze tot nu toe worden gedraaid, gefreesd, gespuitgiet, noem maar op. ‘Metaalprinten vereist een compleet nieuw paradigma. Dat vereist kennis, ervaring en begeleiding. Daarin kunnen wij een rol spelen.’

‘Wij’ zijn hier de initiatiefnemers van het consortium Industrial Additive Manufacturing in Metals, ofwel IAMM. Drijvende kracht zijn de hogescholen Windesheim (om de hoek van Perron 038), Saxion (Enschede) en Fontys (Eindhoven), maar ook bedrijven en universiteiten dragen bij. De drie hogescholen brengen in de eerste plaats hun apparatuur in:

▼

Ontwerp hangt immers vaak samen met productietechniek. ‘Een frees heeft een bepaalde grootte. Die komt niet in een complex van kleine binnenruimten.’, zegt Rein van der Mast, onderzoeksleider 3D-metaalprinten bij Fontys ‘Bij het printen worden die binnenruimten opgebouwd, niet uit een massa weggenomen. Dat schept ruimte voor variatie en pesonalisatie.’

JANUARI 2025 • DE INGENIEUR

35

PRODUCTIETECHNIEK

Horlogemaker Michiel Holthinrichs (zie ook p.

46-47) maakt de kast van zijn luxe uurwerken met een 3D-metaalprinter, wat bijzondere ontwerpen op miniatuurschaal mogelijk maakt. foto : holthinrichs watches

36

van de genoemde poederprinter tot een Wire and Arc Additive Manufacturing (WAAM)-printer, waarbij een lasrobot metalen onderdelen uit lasdraad opbouwt, een hybride Meltio-CNC-combinatie die lasers en lasdraad combineert met oude verspaningsmethoden, tot en met een Coldspray, een technologie waarbij metaalpoeder op zo’n hoge snelheid op een metalen oppervlak wordt afgeschoten dat het zich ermee verbindt.

De kiem voor de samenwerking werd gelegd toen Fontys-onderzoeker Van der Mast contact legde met Windesheim-lector Kunststoftechnologie Margie Topp.

‘Het leek ons allebei een goed idee om de hogescholen die zich met metaalprinten bezighouden te verenigen in een groot project.’ Omdat daarvoor niet meteen een budget beschikbaar is, was een extra subsidie noodzakelijk.

Eind 2022 kwam het groene licht van Regieorgaan SIA, onderdeel van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO). Om de samenwerking tussen hogescholen te bevorderen, zijn er de zogeheten SPRONG-gelden. Voorwaarde is wel dat bedrijven en publieke instellingen erbij worden betrokken.

Van der Mast: ‘We kijken niet alleen naar de technologie, maar duidelijk ook naar de inbedding die nodig is om de techniek tot een succes te maken.’

Wie constructief iets wil printen, is al snel aangewezen op de metaalprinter. Nadelen echter zijn de hoge instapkosten en de ‘kennisdrempel’, zegt Topp. Technieken als draaien en frezen beheerst iedereen. Bij metaalprinten ligt dat anders. Daar zijn alleen de grote bedrijven op de hoogte en die houden de kennis voor zichzelf. ‘Wij hopen infrastructuur neer te zetten waar de BV Nederland iets aan heeft’, voegt Topp toe. ‘In apparatuur, kennis en ervaring.’

DE INGENIEUR • JANUARI 2025

Ander denkproces Om het metaalprinten verder te helpen, ontwikkelden de consortiumpartners het concept ‘bedrijfsonderzoeker’, legt Topp uit. ‘Bij ons kan iedereen voor bijna niets leren wat 3D-metaalprinten kan betekenen. Bedrijven stallen voor bijvoorbeeld een half jaar een van hun medewerkers een dag in de week bij ons.’ Deze werknemers mogen daarbij alle faciliteiten en software gebruiken en krijgen begeleiding van ervaren onderzoekers.

Zo’n bedrijfsonderzoeker begint met een verkenning, zegt Topp. Wat zijn de verwachtingen, waar liggen de kansen? Komen partijen met de vraag om bepaalde bestaande onderdelen te printen, dan verwijzen de hogescholen ze door naar een commerciële printservice. ‘Men is altijd op zoek naar wat men al heeft, terwijl het besef moet doordringen dat een andere productiemethode een ander denkproces vereist. Zo is het met een metaalprinter mogelijk om meerdere onderdelen te integreren of veel lichter uit te voeren (zie kader Mes uit de printer.)’

Worden zulke kansen gevonden, dan krijgt een van de werknemers van het bedrijf tijdelijk een deeltijd-werkplek bij een van de hogescholen. ‘Dat levert uiteindelijk een engineer op die anders heeft leren denken, zich een nieuw gedachtegoed heeft eigengemaakt’, zegt Heideman. Want dat is volgens de Windesheim-onderzoeker nu de grootste belemmerende factor: ingenieurs kennen het apparaat en de mogelijkheden niet. Daarom is het idee dat de engineer die bij IAMM heeft meegelopen, vervolgens bij het eigen bedrijf aan missionariswerk gaat doen. ‘Zo brengen we kennis in die bedrijven.’

Lichtpuntjes Het mes snijdt daarbij aan twee kanten. Want door die bedrijven binnen te halen, met hun eigen projecten en printwensen, krijgen de hogeschoolonderzoekers op hun beurt een veel beter idee van de markt, van wat wel en wat niet werkt. ‘Dat verrijkt ook onze kennis’, zegt Heideman.

Inmiddels zijn al een paar bedrijven ingestapt, maar de initiatiefnemers hadden op meer gerekend. ‘Wij meenden oprecht een gouden ei in handen te hebben’, zegt Topp. Maar kennelijk hebben mkb-bedrijven niet altijd de capaciteit om een medewerker voor een dag in de week vrij te spelen. Of zien ze het niet zitten om zelf zo’n dure printer aan te schaffen – wat overigens ook helemaal niet hoeft.

De onderzoekers zien ook lichtpuntjes. Elke ASMLmachine bevat honderden geprinte onderdelen. Het bedrijf uit Veldhoven geeft daarmee het goede voorbeeld aan de hele markt. ‘Nederland is een land van toeleveranciers’, zegt Ivo ten Brinck, projectleider en onderzoeker van Saxion. ‘Het is niet zo dat ASML of bedrijven in de automotive-industrie aan hun leveranciers als harde voorwaarde stellen dat onderdelen uit de 3D-printer moeten komen. Maar de producteisen die ze stellen zijn zo specifiek dat printen simpelweg de enige mogelijkheid is.’

Het is zaak dat Nederland met de tijd mee gaat, zegt Topp. ‘We kunnen tot in lengte van dagen rustig blijven frezen, maar er komt een moment dat men inziet: er kan nog meer en het kan soms ook anders.’ •

Podium

Vier experts delen hun inzichten in de technisch-maatschappelijke actualiteit.

Deze maand: Vanessa Evers.

Gelukkig nieuwjaar Heeft u zich al psychologisch voorbereid op technologie, food science, agritech, ethiek, oorlog? Of misschien zelfs al letterlijk voor- gezondheidswetenschappen, economie enzobereidingen getroffen? Een knijpradiootje voorts af te breken: gewoon even anderhalf aangeschaft, een volle watercontainer in de miljard bezuinigen en eisen dat alles in het schuur opgeslagen, tachtig kilogram brood- Nederlands moet.

Wederopbouwen zal niet zo simpel zijn. Als mix in vacuümgetrokken kledingzakken verhet kabinet-Schoof ooit valt of aftreedt, dan stopt, cryptomunten omgezet in goud?

De Nederlandse welvaartsmaatschappij is in kunnen we niet simpelweg de geldkraan weer gevaar. Voor wie het nog niet doorhad dat we opendraaien en op hetzelfde topniveau dooral jaren blijken af te glijden naar een derde- gaan waar we waren gebleven.

U hoeft dus niet veel te verwachten van rangs aardbeienrepubliek: we verdienen niet genoeg, drugskartels maken de dienst uit, de wetenschappelijk onderwijs en onderzoek de treinen rijden niet en je moet negen maanden komende decennia. Maatschappelijke problemen het hoofd bieden op een wachtlijst voor je aan de met wetenschappelijke beurt bent bij de specialist in het innovatie, de kennisecoziekenhuis of bij jeugdzorg.

De innovatiemotor nomie en de verdienMaar natuurlijk ligt het niet aan ons. De regering heeft het lek in de prak draaien, kracht van Nederland op peil houden: het zit boven: het blijkt de schuld van dat kan nog wél er heel waarschijnlijk buitenlanders. En daarom gaan allemaal niet meer in. we vervelend tegen ze doen. We Als er geen mensen laten ze niet meer aan onze universiteiten studeren en onze studentenkamers zijn om de arbeidstekorten aan te vullen en inpikken. Als buitenlandse wetenschappelijke we ook niet kunnen verwachten dat innovatoppers het wagen onze kennisinstellingen te tieve oplossingen de problemen in de zorg, inversterken, dan moeten ze binnen twee jaar dustrie, klimaat en noem maar op aanpakken, vloeiend Nederlands kunnen en anders gaan dan weet ik al waartoe dat leidt.

Dat moet natuurlijk worden opgelost met ze maar weer lekker terug naar waar ze vandaan komen. We hebben grote arbeidstekor- robots. Robotverplegers, fabrieksrobots, ten in de zorg, in de bouw, in de agrarische robotboeren, robottaxichauffeurs, robotsector en de industrie maar die gaan we mooi bediening, robotleraren, robotsupermarkt, robottandarts, robotyoga-instructeur, robotniet oplossen met buitenlanders.

We gaan die tekorten trouwens ook niet schoonmaker, robot-maatschappelijk werker, oplossen met goed opgeleide Nederlanders, u snapt hem.

Ik ga het druk krijgen de komende jaren om want de stekker wordt uit het hoger onderwijs en onderzoek getrokken. Het basisonderwijs al die technologie te ontwikkelen voor Nederwordt al sinds vóór Jo Ritzen (Onderwijs- land. Ik kan maar beter beginnen met het opminister van 1989-1998) uitgeknepen, daar leiden van jonge mensen en met het ondervalt geen licht meer uit te doen. Maar de in- zoek dat hiervoor nodig is. Maar... hoe dan?! novatiemotor van Nederland in de prak draaien, dat kan nog wel. Zo moeilijk is het niet Vanessa Evers is hoogleraar computerom de opgebouwde capaciteit in AI, nano- wetenschappen aan de Universiteit Twente.

JANUARI 2025 • DE INGENIEUR

37

Jims verwondering ‘Voorsprong door techniek.’

Echt waar?, vraagt redacteur Jim Heirbaut zich af.

De dokter heeft nu tijd voor u Ik heb een ontzettend lieve huisarts. Hij bezit die geweldige combinatie van oprechte belangstelling, jaren ervaring in de zorg en een enorm empathisch vermogen. Toch kijkt hij mij, die zeldzame keren dat ik bij hem op het spreekuur kom, de helft van de tijd niet aan. Zijn blik is dan op een beeldscherm gericht, zijn vingers ratelen over het toetsenbord. Even snel de symptomen van mijn mannengriep intikken, informatie opzoeken of simpelweg mijn dossier bijwerken. Tik tik tik.

Dat zit me toch niet helemaal lekker. Als ik met klachten bij de huisarts kom, verlang ik zijn volledige aandacht. Ik weet heus wel dat hij hoort wat ik zeg terwijl hij alvast wat notities uittikt, maar 100 procent echte onversneden aandacht voor mij is het niet.

Dat moet toch beter kunnen. Dat vindt ook Philips Healthcare, waar ik onlangs een rondleiding kreeg. De innovatiebaas van het bedrijf, Shez Partovi, gaf een inkijkje in de toekomst van de zorg, met de focus op – en dat klinkt misschien tegenstrijdig – computers, data en kunstmatige intelligentie. Maar eerst gaf hij een ontluisterend beeld dat zorgverleners – artsen, assistenten, therapeuten en verplegend personeel – hem schetsen: die komen allemaal om in het werk. En dan vooral vanwege al die administratieve handelingen die van hen worden verwacht. Het invullen van formulieren, het afleggen van

WAA R

KUNNEN

W E

DEZ E

MAAND

verantwoording of het e-mailen met collega’s. Wie in de zorg werkt, zit de helft van de tijd op de computer. Het gevolg is dat het plezier in het werk, die intrinsieke drive, langzaam verdwijnt. Werkelijk contact maken met zieke mensen, hen helpen: dat is waarom mensen ooit in deze sector gingen werken.

Maar er komen oplossingen. Wat te denken van een systeem dat bij de huisarts op de tafel staat en het gesprek woord voor woord opneemt en feilloos omzet in tekst. De huisarts kan later altijd teruggrijpen op deze gespreksnotities en heeft op het moment zelf alle aandacht voor de patiënt. Zo’n systeem kan ook in het ziekenhuis het gesprek vastleggen waarin de arts de uitslag van een test of scan aan de patiënt vertelt.

Zeker als de emoties dan hoog oplopen, blijft daar vaak niets van hangen. Ontzettend waardevol om thuis nog even alles rustig terug te lezen.

AI belooft in de zorg nog veel meer. De nieuwste Philips MRI-scanner is al drie keer zo snel klaar dankzij neurale netwerken die storende ruis uit de plaatjes verwijderen. Algoritmen schieten overwerkte radiologen te hulp door voorwerk te doen bij het analyseren van scans. Een elektronische pleister monitort de patiënt thuis op hartritmestoornissen.

Zoals Partovi het verwoordde: ‘Laat de computer doen waar die goed in is.’

NAARTOE ?

DE

INGE NIE UR

TIP T

t/m 19/1 AI in de fotografie Kunstmatige intelligentie kan zelf beelden, teksten en geluiden genereren. Dat roept vragen op over de betrouwbaarheid van het beeld, de relatie tussen mens en machine, en de invloed van AI op de beeldcultuur.

Meer dan dertig kunstenaars doken in deze materie.

Wat dat opleverde, is te zien op Pixel Perceptions.

Into the Eye of AI bij galerie Noorderlicht in Groningen. De kunstenaars onderzochten hoe AI de wereld verbeeldt en onze beeldvorming daarbij bewust en onbewust beïnvloedt. Zo dagen ze bezoekers uit met andere ogen naar fotografie te kijken.

Meer info: noorderlicht.com/zien-en-doen/pixel-perceptions PORTRET : ROBERT LAGENDIJK ; AI . S . A . M ., AI GRILL 2024

JANUARI 2025 • DE INGENIEUR

39

Productontwerpen van morgen

Vloeibare boom Bomen en de grote stad vormen niet altijd een goed huwelijk. Er is te weinig plek voor groen en bomen groeien minder goed door de voedingsarme bodem. Vloeibare bomen bieden een oplossing.

Om de stad te vergroenen ontwierpen Servische wetenschappers van de Univerzitet u Beogradu vorig jaar de vloeibare boom. Liquid3 is een watertank gevuld met microalgen – een zogeheten fotobioreactor. De microalgen in een fotobioreactor zetten water en koolstofdioxide via fotosynthese om in zuurstof, en halen – net als normale bomen – andere vervuilende deeltjes als stikstof, fosfor en zware metalen uit de lucht. Een drukpomp zuigt de buitenlucht de tank in.

Het grote verschil met bomen is dat de algen in Liquid3 overal gedijen, het hele jaar door. Algen hebben geen voedingsrijke bodem nodig om in te wortelen en 40

DE INGENIEUR • JANUARI 2025

volgens uitvinder Ivan Spasojević leven microalgen in Liquid3 nog bij temperaturen van 5 graden Celsius. Bovendien blijven voetpaden en de ondergrondse infrastructuur onbeschadigd doordat algen niet hoeven te wortelen, terwijl de lucht schoner wordt.

Liquid3 maakt de lucht volgens de wetenschappers zelfs schoner dan normale vegetatie.

De microalgen in de vloeibare boom absorberen tien tot vijftig keer zoveel koolstof als normale bomen. Bovendien doet Liquid3 het werk ook nog eens veel sneller: één watertank met algen zuivert net zo snel als een twintig jaar oude boom, én daar hoeft niet twintig jaar op te worden

gewacht. Daarnaast verslechtert de conditie van een normale boom doordat het de vervuilende deeltjes die het uit de lucht filtert, ook echt vasthoudt. Daar hebben de algen in Liquid3 geen last van.

De Servische wetenschappers zeggen dat Liquid3 – ondanks de voordelen – in steden geen bomen, maar banken zal vervangen. De watertank is namelijk zó ontworpen dat je erop kunt zitten. Met de elektriciteit van zonnepanelen op Liquid3 dient het geheel ook nog als oplader.

De vloeibare boom kreeg in 2021 een prijs van de Verenigde Naties voor een van de beste klimaatslimme stedelijke ontwikkelingen. (NO)

•

foto : ivan spasojević

T E K S T: P A U L S C H I L P E R O O R D E N N I E L S O L F E R T

Inparkeren als een krab Voor drukke steden met weinig parkeerruimte biedt het nieuwe systeem van de Chinese automaker BYD mogelijk uitkomst.

Inbouwrem Schijfremmen op de wielen zijn standaarduitrusting, maar elektrische auto’s remmen voor een belangrijk deel regeneratief: op de motor, waarbij de energie die vrijkomt weer naar de accu gaat. Mercedes-Benz ontwikkelde nu een mechanische rem voor elektrische auto die dat veel efficiënter doet.

Schijfremmen zijn al decennia­ lang de krachtigste manier om een auto af te remmen. Doordat ze direct op de as achter het wiel zitten, vangen ze wel veel vuil, water en wind en stoten fijnstof uit. Dat is verleden tijd met de zogeheten in-drive brake. In dit concept zit de mechanische rem namelijk geïntegreerd in de elektrische aandrijfeenheid op de voor­ of achteras.

In tegenstelling tot een schijf­ rem werkt de in­drive brake niet met remblokken die tegen een remschijf aanduwen om af te remmen. Het systeem lijkt meer op een koppelingseenheid, want het bevat een schijfvormige rem­

foto ’ s : mercedes - benz ; byd

plaat op de aandrijfas die voor het afremmen tegen een statio­ naire, watergekoelde ring wordt aangedrukt. Dankzij de water­ koeling zou er geen kans zijn op fading, waarbij het remvermogen afneemt door opbouwende hitte.

Doordat de rem zit ingebouwd in het aandrijfsysteem, vangt die geen vuil of water, roest niet en is nagenoeg onderhoudsvrij.

Fijnstof afkomstig van de rem­ schijf komt bovendien niet vrij maar wordt apart afgevangen.

Remgeluiden zouden ook tot het verleden behoren, evenals de noodzaak het systeem te reinigen.

Bijkomend voordeel is dat het wegvallen van de remmen op de wielen het onafgeveerd gewicht aanzienlijk vermindert.

Dat komt niet alleen de rij­ eigenschappen ten goede, maar daardoor is ook een aanzienlijk lichtere wiel­bandcombinatie mogelijk. Bovendien zijn er geen koelopeningen voor de remmen meer nodig, waardoor volledig dichte velgen mogelijk worden die aerodynamisch kunnen wor­ den geoptimaliseerd. (PS)

Dankzij achterasbesturing en de krabben­ gangfunctie maakt het nieuwe systeem van BYD Auto Co., Yi Sanfang genaamd, van fileparkeren een koud kunstje. Deze combinatie maakt namelijk diagonale auto­ bewegingen mogelijk, waarbij de voorwie­ len stilstaan terwijl de achterwielen draaien.

In de praktijk gaat dat zo: parkeer de voorwielen van de auto alvast in, activeer vervolgens de parkeerfunctie op het display in de auto, schuif het auto­icoontje op het display naar de juiste plek in het parkeer­ vak. De achterkant van de auto schuift dan automatisch bij in het parkeervak.

De krabbengangfunctie is niet nieuw: General Motors vond deze in 2020 uit en Hyundai ging er verder mee aan de haal.

Maar BYD’s Yi Sanfang­systeem wordt met een stuurhoek van de achterwielen van 20 graden als toonaangevend beschouwd onder autofabrikanten. Doordat de achter­ wielen onafhankelijk van de voorwielen bewegen, vermindert de draaicirkel van de auto tot 4,62 meter, waardoor deze beter in kleine ruimten past. Ter vergelijking: com­ pacte stadsauto’s moeten het doorgaans doen met een draaicirkel van circa tien meter.

De Chinese automakers implementeer­ den dit systeem in hun nieuwe Denza Z9 GT, een elektrische sedan. De vraag is wel wat de parkeertechnologie voor de levens­ duur van de wielen betekent. (NO)

•

•

JANUARI 2025 • DE INGENIEUR

41

EUREKA

Landbouwrobot Robots moeten in de landbouw niet alleen oneffen en soms heuvelachtig terrein kunnen trotseren, maar ook nog ladingen vervoeren.

De Japanse Kubota Tractor Corporation ontwikkelde een robot die dankzij hydraulische poten de laadbak altijd rechtop houdt.

De Kubota All-Terrain Robot (KATR) is speciaal ontwikkeld voor toepassingen in onder meer de landbouw en bouwindustrie. Om op verschillende soorten terrein te kunnen worden ingezet, heeft de robot in totaal acht wielen. De binnenste vier wielen zorgen voor de aandrijving op vlakke ondergronden. En dankzij de individuele aandrijving met een elektromotor per wiel kan de robot om de eigen as draaien.

Op ruiger of heuvelachtig terrein nemen de vier buitenste wielen het over. Deze hebben elk een eigen elektromotor en

42

DE INGENIEUR • JANUARI 2025

zijn gemonteerd op een hydraulisch uitklapbare poot. De vier poten worden aangestuurd door een stabiliteitssysteem dat, via een algoritme op basis van gegevens uit een aantal sensoren, de laadbak recht houdt. De robot kan voor allerlei doeleinden worden uitgerust met verschillende gereedschappen of meetinstrumenten.

Kubota ontwikkelt verschillende varianten van de KATR. Het eerste model is voorzien van een benzinemotor die elektriciteit opwekt voor het aandrijfsysteem. De robot kan direct via een joystick worden

bestuurd door een persoon die er achteraan loopt of via een afstandsbediening. Dit model heeft een laadcapaciteit van 240 kilogram. De robot past achterin de laadbak van een pick-uptruck. Daarnaast ontwikkelt Kubota ook een volledig elektrische variant met een accupakket, met name bedoeld voor op afstand bestuurde of autonome toepassingen.

Kubota biedt de KATR in 2025 allereerst op leasebasis aan in Japan en gaat vervolgens de markttoepassingen in een aantal andere landen onderzoeken. (PS)

•

foto : kubota

Robotpak Zuid-Koreaanse wetenschappers van KAIST ontwikkelden een door AI aangedreven robotpak dat dwarslaesiepatiënten zonder hulp van anderen uit de rolstoel krijgt.

Rivierafvalverzamelaar De Italiaanse startup River Cleaning maakt korte metten met rivierafval. Hun uitvinding houdt afval tegen voordat het de oceaan bereikt.

Volgens de Verenigde Naties belandt er jaarlijks een paar miljoen ton plastic in rivieren. De uitvinders van de Italiaanse startup River Cleaning willen dat gaan afvangen met een drijvend River Cleaning System van ronddraaiende tandwielen.

Deze tandwielen worden aangedreven door ondergedompelde turbinebladen die energiezuinig draaien op stroming van de rivier, dus zonder CO2-uitstoot.

De drijvende tandwielen worden diagonaal over een rivier gespannen. Stuit een stuk plastic op een ronddraaiend tandwiel, dan verplaatst het zich van tandwiel naar tandwiel, langs de diagonaal stroomafwaarts naar een verzamelplaats aan de zijkant van de rivier. Het systeem zit met kabels aan de rivierbodem verankerd.

De uitvinders optimaliseerden de tandwielen om contact met allerlei typen vaartuigen mogelijk te maken. Kleine bootjes varen ongehinderd tussen de drijvende tandwielen door.

Bij contact duwt zo’n bootje de tandwielen als stootbuffers aan de kant. Deze drijven na passage terug naar hun oorspronkelijke positie in het water omdat ze onderwater met koorden vastzitten aan een langgerekte kabel.

Bij waterwegen met schepen biedt het systeem een vrije doortocht door van bovenaf te verankeren met een vakwerkconstructie. Een sensor op de kade herkent wanneer er een schip aankomt. Nadert zo’n schip het drijvende afvalverwerkingssysteem, dan worden de tandwielen langs de oever getrokken. Ze keren na passage weer in de originele positie terug.

Sinds een pilot in 2021, waarmee River Cleaning in het Italiaanse Rosà honderd kilogram afval uit de rivier viste, kan het systeem onder meer weersvoorspellingen doen om zichzelf bij storm uit het water te hijsen, vastzittende takken tussen de tandwielen uithalen en zichzelf schoonhouden.

Ook wekken de turbinebladen die de tandwielen aandrijven energie op uit het stromende water.

De nieuwste versie van het systeem analyseert afval via machine learning. Deze ‘Po Delta-installatie’ valt onder het INSPIRE-project van de Europese Unie dat waterkwaliteit verbetert. (NO)

Onderzoekers van het Korea Advanced Institute of Science and Technology ontwikkelden eerder robotpakken, zoals de WalkON Suit 1 uit 2016, maar daar was altijd menselijke hulp voor nodig. Daarin onderscheidt zich het nieuwe pak: met de WalkON Suit F1 kan de rolstoelgebruiker het nu helemaal zelf. De gebruiker koppelt zich aan de voorkant aan het robotpak, in plaats van achterin. Eenmaal aangekoppeld bevestigt hij of zij het pak rondom benen, middel en torso. De gebruiker kan zich met het pak in een normaal wandeltempo verplaatsen.

Het nieuwe robotpak heeft twee belangrijke nieuwe functies. Het kan nu zelf naar de rolstoelgebruiker toelopen en het blijft met rolstoelgebruiker geheel in balans zonder om te vallen. Dat komt door een functie die het zwaartepunt van het pak tegen de zwaartekracht in regelt. Daarmee kan de gebruiker in staande positie beide handen blijven gebruiken en zelfs een stukje zonder krukken lopen.

Verder zijn motor, verloopstuk en het hoofdcircuit geavanceerder. Zo zijn de motoren in de F1 twee keer zo efficiënt en is de regelsnelheid van de motorbestuurder verdrievoudigd. Daarnaast herkent het visuele herkenningssysteem van de robot obstakels beter en is de beweging van de robot door kunstmatige intelligentie beter aangepast aan de gebruiker en de omgeving.

Niet vreemd dat het pak afgelopen oktober als eerste eindigde in de jaarlijkse Cybathlon, een wedstrijd voor innovatieve hulptechnologieën waarbij robots door kleine ruimten moeten lopen en alledaagse taakjes demonsteren. (NO)

•

•

FOTO ’ S : MARCELLO BIANCO , RIVER CLEANING PROJECT ; KAIST

JANUARI 2025 • DE INGENIEUR

43

EUREKA

Zonnescooter Rijden op zonnestroom klinkt leuk, maar vergt flink wat zonnecellen.

Toch is het bedrijf Otherlab erin geslaagd een scooter op een dagelijkse portie zonne-energie enkele tientallen kilometers af te laten leggen.

De Lightfoot-scooter is ontworpen door de Australische ingenieur Saul Griffith. Om het oppervlak aan zonnecellen te maximaliseren ziet de scooter eruit als een afgeronde koffer waar een stuur en een voor- en achterwiel uitsteken. De scooter is 1,6 meter lang en een meter hoog. Beide zijkanten zijn helemaal bedekt met zonnecellen.

De twee zonnepanelen van elk 120 watt leveren volgens de fabrikant op een gemiddelde dag voldoende elektriciteit om

44

DE INGENIEUR • JANUARI 2025

bijna dertig kilometer te rijden.

Het accupakket levert volledig opgeladen een bereik van zestig kilometer. Opladen kan met de ingebouwde lader via het lichtnet. De maximumsnelheid ligt op 32 kilometer per uur.

De twee wielen ter grootte van tien inch worden aangedreven door een aparte elektromotor. De scooter is ook voorzien van een regeneratief remsysteem om remenergie terug te winnen. De scooter weegt dankzij het aluminium

frame slechts 62 kilogram en biedt plek aan twee personen.

De zonnepanelen op de zijkanten worden tijdens het laden volgens de fabrikant niet al te heet voor de bestuurder en eventueel passagier die daar met hun benen tegenaan zitten.

Een van de twee zijpanelen kan als een vleugeldeur worden geopend voor toegang tot de onderliggende bagageruimte van ruim 45 liter inhoud. Dat zou voldoende moeten zijn voor drie boodschappentassen. (PS)

•

foto : otherlab

Rolf zag een ding

Betonrobot Het handmatig aanbrengen van groeven in nat beton om de hechting te verbeteren tussen verschillende lagen is risicovol, tijdrovend en duur. Een nieuwe robot kan dit klusje overnemen voor een sneller, goedkoper en consistenter resultaat.

Het Zuid-Koreaanse robotbedrijf Itone ontwikkelde de betonrobot Conit Runner samen met bouwbedrijf Posco E&C. De robot is lichtgewicht, compact en wendbaar uitgevoerd om autonoom over het natte beton en tussen de ijzeren bewapeningsstaven te kunnen doorrijden. De robot is slechts veertig centimeter breed, vijfentwintig centimeter hoog en een halve meter lang. Het gewicht bedraagt tien kilogram.

De robot meet eerst zelfstandig de hardheid van het gestorte beton. Dat moet sterk genoeg zijn om de robot te dragen, maar zacht genoeg om er groeven in aan te brengen. Daarvoor heeft de robot voor en achter brede wielen met een gegolfd patroon. Daarmee rijdt de robot met een maximumsnelheid van zestien kilometer per uur over het natte beton en brengt groeven aan van minimaal zes millimeter diepte.

De Conit Runner opereert autonoom op basis van het digitale gebouwmodel en heeft een aantal sensorsystemen om bewapeningsstaven en andere obstakels te vermijden: een lidar-radarsysteem, sensoren op ultrasoon geluid en camera’s. Daarnaast is de robot uitgerust met een speciale sensor die tijdens het rijden onder meer de versnelling, oriëntatie en hoeksnelheid bepaalt om waar nodig te corrigeren.

Volgens de ontwikkelaars vermindert de Conit Runner de tijd om groeven aan te brengen met 85 procent. Bovendien is door de consistent aangebrachte groeven 30 procent minder bewapening in het beton nodig. Dit scheelt materiaal en arbeid die de investering in een Conit Runner meer dan terug zouden verdienen. (PS)

•

Sommige dingen stralen misschien geen hoogwaardig ingenieurswerk uit, maar getuigen wel van denken als een ingenieur.

YouTube-les Ik leg het wetenschappelijke artikel dat ik aan het lezen ben weg en kijk kritisch naar het scherm: ‘Luuk, ik zie Minecraft, maar je zit niet te spelen. Kijk je nou filmpjes van hoe andere mensen aan het gamen zijn? Ga alsjeblieft wat actievers doen, oké?’

Je kind moet niet de hele dag voor een scherm zitten, maar als ze dan toch aan het gamen zijn, dan vind ik Minecraft nog wel te pruimen: in een virtuele wereld bouwen spelers hun eigen blokkige creaties. Minecraft bestaat ondertussen al dertien jaar en ik heb schitterende werelden zien langskomen: prachtige creatieve creaties of realistische virtuele versies van echt bestaande dingen. Omdat iedereen zijn ei erin kwijt kan, wordt het wel het LEGO onder de computerspellen genoemd.

Maar net als bij LEGO heb ik liever dat ermee wordt gespeeld dan dat ernaar wordt gekeken.

‘Maar pap, ik zit wat filmpjes te kijken van mensen die automatische dynamietschieters maken zodat ik die daarna kan aanpassen om in mijn eigen kasteel in te bouwen.’

Ik kijk nog eens naar het wetenschappelijke paper in mijn hand en weer terug naar het scherm.

‘Dus je bent eerst aan het kijken wat er al bestaat zodat dat je inspireert voor hoe je je eigen probleem kunt oplossen?’ Dat is niet heel anders dan eerst een paar papers lezen voordat je beslist welk onderzoek je gaat doen.

Mijn eerstejaarsstudenten hebben de neiging om, zodra je ze een probleem geeft, direct aan de slag te gaan met de eerste de beste oplossing die ze zelf verzinnen of op internet te zoeken en dan blind de eerst gevonden oplossing te implementeren, zonder verder te bedenken of deze handig of geschikt is. We leren onze toekomstige ingenieurs om hun probleem netjes te definiëren en dan te kijken welke verschillende oplossingen anderen al hebben bedacht voordat ze kiezen of ze één van die oplossingen inzetten, een oplossing aanpassen of moeten concluderen dat er nog niets is en ze het zelf gaan oplossen. Dat leren gaat met vallen en opstaan.

Mijn studenten zijn opgegroeid met Minecraft. Dit jaar ga ik in mijn college laten vallen dat literatuuronderzoek doen net zoiets is als YouTubevideo’s kijken van andere Minecraftspelers, voordat je zelf beslist wat je gaat bouwen. Best goed gedaan van mijn kleine toekomstige ingenieurtje.

‘Oké, man, kijk maar verder. Lekker bezig.’

PS: Tevens ben ik van mening dat elektrische fietsen als brommers moeten worden gezien.

Rolf Hut is universitair hoofddocent aan de TU Delft, maker, spreker en schrijver.

FOTO : ITONE ; PORTRET : ROBERT LAGENDIJK

JANUARI 2025 • DE INGENIEUR

45

Wat drijft de hedendaagse ingenieur?

Michiel Holthinrichs is bouwkundig ingenieur en horlogemaker bij zijn eigen bedrijf Holthinrichs Watches.

‘Architectuur voor om de pols’ Tekst: Astrid van de Graaf • Foto: Bianca Sistermans

‘Dat ik architect wilde worden, wist ik al toen ik acht jaar was. Elke zomervakantie gingen we naar Frankrijk en we verbleven dan in een kasteeltje van vrienden van mijn ouders. Het stond op de fundamenten van een middeleeuws kasteel. In de ondergrondse gangen daar is mijn droom ontstaan om later zelf een middeleeuwse vesting te kopen en te verbouwen.

Tijdens mijn studie bouwkunde in Delft probeerde ik daarom zo veel mogelijk praktijkervaring op te doen met vestingwerken. Ik werkte daarnaast bij een architectenbureau. Een huisgenoot introduceerde me in de wereld van handgemaakte kwaliteitsschoenen en -kleding. Zo kwam ik bij horloges terecht.

Als ik iets interessant of waanzinnig mooi vind, dan moet ik er alles van weten. Ik begon horloges te verzamelen, kocht onderdelen, gereedschap en boeken over restauratie. Ik leerde mezelf horloges te restaureren. Via bouwkunde kwam ik op het idee om met een 3D-metaalprinter eigen horlogeontwerpen te maken.

En als ik iets echt wil, dan heb ik daar veel voor over. Ik verkocht mijn horlogeverzameling om erin te kunnen investeren. Het uiteindelijke model heb ik op Facebook gezet, wat me een eerste ‘klant’ opleverde. Ik wist toen nog niet dat ik hier mijn toekomst van zou maken. Dat omslagpunt kwam wat later, toen mij helder werd dat ik niet in de bouwsector verder wilde. De manier waarop toen met sociale woningbouw werd omgegaan, daar kon ik niet achter staan. Ik wil dingen van kwaliteit ontwerpen, waar je trots op kunt zijn, waar liefde in zit.

Via een online platform in Singapore kwamen een paar jaar geleden ineens veel orders binnen. Ik kon het niet meer alleen af. Ik heb nu een hecht team om me

heen verzameld. We hebben alles moeten leren, want niemand in Nederland had ervaring om op dit niveau horloges te maken. Het gaat om het samenbrengen van creatie, techniek en innovatie. Horlogemaken is de hoogste vorm van ambacht, eigenlijk is het gewoon kunst.

Op een beurs kwam ik vorig jaar een retailer tegen die ons uitnodigde een uurwerk in te brengen op een grote veiling in Hongkong. Een unieke kans, al betekende het wel dat we razendsnel een van mijn moeilijkste ontwerpen in elkaar moesten zetten. Als je zelf een uurwerk ontwikkelt, moet alles passend worden gemaakt en afgeregeld. Bij een horloge gaat het om hoge precisie en perfectie. Een half jaar lang hebben we zestien uur per dag keihard gewerkt, maar we hebben het gered. Als je zoiets zelf in elkaar hebt gezet en het werkt, dan is dat zo mooi, dat voelt als kunst. Architectuur op haar kleinst, voor om de pols. Dit unieke eerste exemplaar, geheel in Nederland vervaardigd, bracht meer dan negentigduizend euro op.

Mijn handtekening staat op de wijzerplaat, als erkenning voor het werk en de creativiteit die ik erin heb gestoken. En het is belangrijk om een merk op te bouwen.

We gaan nu twee horlogelijnen maken. Een model dat eenvoudig ook op grotere schaal te produceren is, en een zogeheten brand builder. Daarin kan ik mijn passie kwijt om creatieve ontwerpen te maken, zonder concessies te doen. Om te overleven in deze business, gaat het echt om kwaliteit en creativiteit.

Mijn inspiratie voor de ontwerpen komen nog altijd uit de architectuur. De droom van een eigen oude vesting is nooit verdwenen: ooit zou ik daar mijn eigen horlogemakerij willen vestigen.’ • JANUARI 2025 • DE INGENIEUR

47

Neem nu een kennismakingsabonnement

EN ONTVANG DRIE NUMMERS VOOR SLECHTS € 25,deingenieur.nl/abonnement-en-service

Enith

Een maandelijkse column in stripvorm door wetenschapsjournalist Enith Vlooswijk.

JANUARI 2025 • DE INGENIEUR

49

De Ingenieur in gesprek

NLR-directeur Michel Peters pleit voor intensievere samenwerking

‘Europa heeft een soort NASA voor de luchtvaart nodig’ De uitdagingen in de luchtvaartsector zijn groot. Het vliegen moet schoner en de aandacht voor defensietoepassingen neemt toe als gevolg van de geopolitieke ontwik­ kelingen. De Ingenieur spreekt daarover met algemeen directeur Michel Peters van de Koninklijke NLR, het Nederlands Lucht­ en Ruimtevaartcentrum.

Tekst: Jim Heirbaut

Michel Peters heeft niets te klagen. Het gaat voorspoe­ dig met ‘zijn’ Koninklijke Nederlands Lucht­ en Ruimte­ vaartcentrum (NLR). De medewerkers maken deel uit van uiteenlopende Europese onderzoeken en doen bo­ vendien projecten met en voor het bedrijfsleven. Om dat mogelijk te maken nam NLR, met hoofdvestigingen in Amsterdam en Marknesse (Flevoland), de afgelopen twee jaar ruim tweehonderd nieuwe mensen aan, op een personeelsbestand dat twee jaar terug nog rond de achthonderd zat. Er bestaat duidelijk grote behoefte aan innovaties in lucht­ en ruimtevaart. Maar binnen Europa kan het beter: we moeten veel intensiever samenwerken en scherp verdelen wie wat doet, zegt Peters.

Waarom pleit u voor een intensievere samenwerking tussen ‘de NLR’s’ van de verschillende EU-landen?

‘De vergelijkbare onderzoeksinstellingen van de ver­ schillende landen zijn al verenigd in Europese koepel­ organisatie EREA en we proberen af te stemmen wie wat doet. Het zou goed zijn om dat contact fors te intensi­ veren. Dan kunnen we sneller stappen vooruit maken.

Het rapport van Mario Draghi maakte het laatst duide­ lijk: op het gebied van technologie en innovatie is Europa de strijd met de Verenigde Staten en China aan het ver­ liezen. De Chinezen bijvoorbeeld investeren gigantisch veel in mankracht, ambitie en geld, de drie ingrediënten die nodig zijn om vooruitgang te bieden.’

Hoe moet die samenwerking vorm krijgen?

‘Ik zie een soort NASA voor de luchtvaart in Europa voor me. We moeten alle kennis en financiering die we hier in 50

DE INGENIEUR • JANUARI 2025

Europa hebben volledig afstemmen op gemeenschappe­ lijke doelen. Met een centrale aansturing, zodat we beter knopen kunnen doorhakken. Samen is er ook meer geld te besteden. De verschillende instituten die onderzoek doen naar vliegtuigen en systemen kunnen prima ver­ spreid over Europa blijven zitten, maar we moeten wel scherper verdelen wie wat doet. Dat zal best een pijnlijk proces zijn, want het betekent dat de onderzoeksinstel­ lingen van de verschillende landen van sommige onder­ werpen – afdelingen – afstand zullen moeten doen. Maar ik ben er sterk van overtuigd dat dit ons uiteindelijk zal helpen.’

Waar zijn uw werknemers zoal in gespecialiseerd?

‘We hebben een heel goed overzicht van de luchtvaart.

NLR­mensen werken onder andere aan nieuwe concep­ ten voor air traffic management. Een andere specialisa­ tie is systems engineering. Je kunt wel heel goed zijn in subsystemen, maar als je niet snapt hoe die op elkaar in­ werken, kom je er niet. Denk bijvoorbeeld aan satellieten waarbij allerlei sensoren en systemen met elkaar samen­ werken. Verder zijn we van oudsher goed in materialen, bijvoorbeeld hoe composieten in één toestel met metalen onderdelen te combineren zijn. De laatste jaren is daar ook het 3D­printen van metalen en speciale legeringen bijgekomen. Iedereen kan iets printen, maar hoe kom je tot een betrouwbaar, reproduceerbaar en certificeerbaar proces?’

Wat is de status van NLR in Europa?

‘Nederland is in Europa de grootste van de kleine landen.

1987: MSc TU Delft, elektrotechniek, specialisatie avionics engineering 1987 – 2004: verschillende functies bij Martinair (nu KLM) 2004 – 2010: NLR-hoofd aerospace systems & applications; air transport 2010 – heden: algemeen directeur NLR heden: diverse bestuursfuncties bij Europese luchtvaartorganisaties

Waar zijn Nederlandse bedrijven goed in?

‘Om me tot twee punten te beperken: composietmaterialen en elektrische bedrading. Die laatste klinkt misschien simpel, maar dat is niet: het gaat erom grote vermogens voor elektrische componenten in vliegtuigen betrouwbaar en veilig door het toestel te laten stromen. We hebben in Nederland trouwens ook goede bedrijven die elektromotoren maken, heel betrouwbaar en compact.

En we hebben in ons land veel kennis over cryogene technieken, onmisbaar wanneer waterstof sterk gekoeld in vliegtuigen moet worden gebruikt’ Voor de verduurzaming van vliegtuigen zijn verschillende alternatieve energiebronnen mogelijk: batterijen, waterstof en SAF (sustainable aviation fuel) oftewel duurzame kerosine. Welke gaat winnen?

‘Op relatief korte termijn vermoed ik dat SAF het gaat winnen. Ik gok daarbij op eSAF: synthetische kerosine die wordt gemaakt door waterstof en CO2 chemisch te combineren. Het heeft nu eenmaal geweldige eigenschappen: het is vloeibaar, bevat enorm veel energie en alle infrastructuur is al aanwezig op vliegvelden. En duurzaam geproduceerde kerosine is een drop-in fuel, het kan zonder problemen in de modernere vliegtuigmotoren worden verbrand waardoor we met de bestaande vliegtuigen kunnen blijven vliegen.’

Maar waterstof dan? Dat wordt toch gezien als vliegtuigbrandstof van de toekomst?

‘Ik denk dat we waterstof nodig zullen hebben, maar het ontwikkelen van die technologie is duur en verloopt traag. En let wel, voor waterstof moeten we een geheel nieuwe infrastructuur bouwen en compleet nieuwe vliegtuigen ontwerpen. Grote tanks met heel koud waterstof aan boord, het is nogal wat. Het kán technisch, daar ben ik van overtuigd, maar ik heb mijn twijfels bij het tijdschema. Je moet al die nieuwe technologie certificeren en voordat dan de hele vloot is vervangen, zijn we nog weer een hele tijd verder. En waterstof moet opboksen tegen SAF, waarvan we prima weten hoe we het moeten maken. Dat is immers al een oud proces. Maar één

t

Maar op het gebied van luchtvaartonderzoek is NLR de derde van Europa, gemeten in EU-omzet zelfs de tweede. Dat komt niet doordat we politiek zo stevig van ons afslaan, maar doordat we inhoudelijk relevante kennis en kunde ter tafel brengen. Veel projecten in Europa blijken niet zonder de kennis en ervaring van NLR-mensen te kunnen. Men wil ons erbij aan tafel.’

JANUARI 2025 • DE INGENIEUR

51

QUOTE

Vrijheid en veiligheid, daar moet je hard voor werken

ding is zeker: de energietransitie gaat veel geld kosten, ook in de luchtvaart.’

En elektrische aandrijving?

‘Vliegtuigen aandrijven met elektromotoren zou de allerbeste optie zijn. Dat is qua energie­ gebruik het gunstigst, al die omzettingen zijn dan niet nodig. Want wanneer met groene stroom waterstof wordt geproduceerd, blijft er uiteindelijk in de (elektri­ sche) motor maar zo’n 16 procent van de energie over.

Maar het grote probleem blijft het opslaan van voldoen­ de energie. De ideale “energiecel” – ik noem dat zo om aan te geven dat het geen eenvoudige batterij meer is – is nog ver weg en daar kunnen we niet op wachten. eSAF en waterstof zijn dus idealiter tussenoplossingen op weg naar een volledig elektrische toekomst. Ik heb goede hoop dat die technologie er wel komt, maar voor grote doorbraken moeten we het hebben van de innovaties in wegmobiliteit. Daar wordt veel geïnvesteerd in elektrisch en dat is kennis die in de luchtvaart niet aanwezig is.’

Moet de verduurzaming van de luchtvaart alleen van technologie komen?

‘Nee, die opgave bestaat uit een heleboel puzzelstukjes.

De routes die vliegtuigen nemen – air traffic management – zijn ook belangrijk. Nu vliegen de vliegtuigen lang niet altijd de kortste weg, om politieke of praktische redenen.

Maar met corona stond 80 procent aan de grond en kon­ den er meer directe vluchtroutes worden genomen. Dat scheelde tot wel 10 procent aan brandstof. Dit pleit voor het creëren van één luchtruim in Europa. Dat bestaat nu nog uit zo’n tweehonderd sectoren die door verschillende luchtverkeersleidingen worden beheerd. Die uitdaging is 52

DE INGENIEUR • JANUARI 2025

derhalve niet zozeer technisch, maar eerder politiek.’

We kunnen minder gaan vliegen.

‘Dat kunnen we hier wel doen, een beetje minderen, maar in Azië groeit de luchtvaart hard.

Mensen daar gaan steeds vaker met het vliegtuig en Afri­ ka zal volgen. Dus wereldwijd zie ik krimp niet gebeu­ ren. Niemand lijkt bovendien bereid te zijn welvaart in te leveren. Er is maar één oplossingsrichting: de sector verduurzamen.’

Met de agressie van Rusland, de kritiek van Donald Trump op de NAVO en andere geo­ politieke ontwikkelingen is er in Europa meer aandacht voor Defensie. Wat merkt NLR daarvan?

‘Wij doen al sinds jaar en dag werk voor Defensie. Het aantal medewerkers dat aan dergelijke projecten werkt, is inderdaad groeiende, een direct gevolg van de geo­ politieke ontwikkelingen, die Defensie weer centraal op de agenda hebben geplaatst. Europa, en daar ben ik blij om, is zijn naïviteit aan het verliezen. Veiligheid is simpelweg niet gegarandeerd. Ik was een paar weken te­ rug in Washington, D.C. met collega’s en bij een van de memorials stond “Freedom is not free”. Dat zegt alles. Vrij­ heid en veiligheid, daar moeten we hard voor werken.’

Wat wilt u nog bereiken met NLR?

‘Ik ga medio 2025 met pensioen. We staan er goed voor.

Ik hoop dat ik een NLR achterlaat die relevant is en blijft.

En dat de expertise van onze mensen nog steeds wordt gevraagd.’ • foto ’ s : nlr

WAAR

KUN N EN

W E

N A A RT O E?

DE

IN GEN IEU R

T IP T

T E K S T: M A R L I E S T E R V O O R D E

Schimmenrijk Wie bang is voor het bovennatuurlijke kan wellicht beter thuisblijven, maar voor anderen is in het Stadsarchief van Amsterdam nog tot half februari de expositie Phantasmopolis te zien. Collectief Wanderwelle gebruikte de archieffoto’s uit de collectie van het Stadsarchief voor het maken van spookachtige fotomontages en video’s.

Door een samensmelting van visuele technieken en historische beelden creëerden zij fantomen, verschijningen en geesten, die zich in het duistere domein lijken te bevinden waar het alledaagse het onverklaarbare ontmoet.

Meer info: amsterdam.nl/stadsarchief/agenda/phantasmopolis-spookbeelden-amsterdamse

tot 1/7 Kristalstad Maastricht Op 1 juli 2025 is het honderd jaar geleden dat de Kristalunie in Maastricht werd opgericht. Het was het begin van het tijdperk waarin Maastricht als ‘glasstad’ niet onderdeed voor Leerdam, dat tot 1977 zou duren. Het Discovery Museum neemt de bezoekers mee naar deze gloriedagen van de Maastrichtse glasproductie, met de expositie Van Schets tot Glans: Kristalunie Maastricht. Hiervoor is gebruikgemaakt van de Kristalunie-objecten uit de museumcollectie, waaraan de afgelopen drie jaar uitgebreid onderzoek is gedaan. Er zijn objecten van bekende vormgevers te zien, van gebitsbakjes tot zeeptuimelaars, en er is aandacht voor de techniek in de vorm van ontwerptekeningen, glasblazersgereedschap, glasovens en het basisrecept van glas. Pasteltekeningen van Herman Heijenbrock over het werken in de glasfabriek van vroeger complementeren het beeld. En wat is eigenlijk het verschil tussen glas en kristal?

Meer info: discoverymuseum.nl/activiteiten/van-schets-tot-glans-kristalunie-maastricht

Ingezoomd

tot eind 2025 Alles over AI Het begrip duikt overal op, ook De Ingenieur staat er vol mee: artificial intelligence. De ene keer wordt AI gepresenteerd als zegen, de andere keer als bedreiging. Maar wat kan en doet AI nu precies? Daarover gaat de tentoonstelling AI! in Technopolis bij het Belgische Mechelen. Via een groot ganzenbordspel doorlopen bezoekers eerst de geschiedenis van AI, om daarna te worden ondergedompeld in de verschillende begrippen, concepten en mogelijkheden die AI biedt. En terwijl de bezoekers uitproberen met AI muziek of deepfakes te maken, komen maatschappelijke thema’s als privacy, vooroordelen en werkgelegenheid bijna vanzelfsprekend aan de orde. Meer info: technopolis.be/nl/expos/ai FOTO ’ S : DISCOVERY MUSEUM ; TECHNOPOLIS ; COLLECTIEF WANDERWELLE

Chemicus Jelte Prins uit Someren fotografeert al veertig jaar. Zijn specialisme is microfotografie: foto’s maken met de microscoop – in dit geval een zestig jaar oude LEITZ Orthoplan. Hiermee ontsluit hij, gebruikmakend van een Canon R6, een verborgen wereld die met het blote oog niet zichtbaar is. Galerie Ekelhof wijdt een tentoonstelling aan zijn collectie, bestaande uit foto’s van gekristalliseerde chemische stoffen, flinterdun gesneden hout en fijn geslepen gesteente.

Meer info: galerie-ekelhof.nl/ agenda

JANUARI 2025 • DE INGENIEUR

53

Nieuws en activiteiten uit de vereniging

Normaal reflecteert KIVI-president Jacolien Eijer hier op een KIVIevenement. Maar in december was het op dat vlak rustig. Wel heeft ze tijdens de feestdagen lekker kunnen lezen en een indrukwekkende Roemeense film gezien, The New Year That Never Came. Deze film, die zich afspeelt tijdens de laatste dagen van het Ceauşescuregime, heeft haar geraakt en aan het denken gezet.

Vertrouwen in een gelukkig nieuwjaar De film The New Year That Never Came van regisseur Bogdan Mureşanu toont het leven van een aantal Roemenen vlak voor de val van het dictatoriale regime eind 1989. Het is fascinerend hoe een klein incident de geschiedenis kan doen kantelen. Dit zette me aan het denken over onze huidige tijd.

Toen ik mijn gezin, vrienden en buren een gelukkig nieuwjaar wenste, voelde ik iets geks. Waar ik andere jaren optimistisch was en vol goede voornemens, voelde ik nu dat het niet alleen aan mij is om er een mooi jaar van te maken. De instabiliteit in de wereld, de klimaatcrisis, de sociale samenhang en de gezondheid van ons leefmilieu baren me zorgen. Er zijn genoeg redenen om in actie te komen en de uitbuiting van de planeet en mensen te stoppen, maar zijn we ook in staat om dat te doen?

Ik moet denken aan de Roemeense film. Mensen ondergingen lange tijd lijdzaam de absurde omstandigheden omdat ze bang waren en niemand in vertrouwen durfden te nemen, maar één klein incident was genoeg om verandering teweeg te brengen. Staan we nu ook op zo’n kantelpunt in de geschiedenis? En welke kant kantelen we dan op?

Een recent rapport van de Triodos Bank, ‘De Nederlandse economie in 2025’, biedt hoop. Er is een groeiend draagvlak voor snellere acties richting duurzaamheid. Mensen zijn bereid te veranderen, mits de juiste voorwaarden worden gecreëerd. Het is belangrijk om perspectief te bieden aan politiek en samenleving, zodat we gaan vertrouwen op een duurzame en vreedzame toekomst en ernaar gaan handelen.

Laten we elkaar opzoeken en het vertrouwen versterken. Dat lijkt me een mooi voornemen voor 2025.

Gelukkig nieuwjaar!

Jaarcongres: Save the date!

Op 12 maart 2025 vieren we de Dag van de Ingenieur. Het is niet alleen de dag van het KIVI-jaarcongres, maar ook de dag van de uitreiking van zowel de Prins Friso Ingenieursprijs als de KIVI Engineering Student Team Award. Wie volgt Pavlina Nanou op en wordt Ingenieur van het Jaar 2025? Wie gaat er met de publieksprijs vandoor? En welk studententeam is deze keer het beste van het land?

Het jaarcongres draait dit jaar om het thema: Creating a healthy world together. U kunt dus inspirerende verhalen verwachten over zeer uiteenlopende onderwerpen, zoals waterzuiveringstechnologieën, kweekvlees, klimaatadaptatie, robots in de zorg, openbaar vervoer en circulariteit in sectoren van de bouw tot de chipsindustrie. En meer! Dit alles vindt net als vorig jaar plaats in de Haagse Hogeschool.

Houd voor meer informatie de website in de gaten: kivi.nl/activiteiten/jaarcongres-2025

AI op het slagveld In hoeverre mogen in een oorlog autonome wapens worden ingezet?

Zowel in Oekraïne als in het Midden-Oosten gebruikt men al drones die zijn uitgerust met AI. Maar wie neemt daarbij de uiteindelijke beslissing over leven en dood: een mens of een algoritme? Daarover gaat het symposium met de deskundigen kolonel Ilse Verdiesen, hoofd afdeling Wetenschap en Technologie van het ministerie van Defensie, en Frank Slijper, projectleider Arms Trade PAX. Symposium: AI on the battlefield, an intelligent idea? Universiteit Twente, 28 januari, 19.30-21.00 uur, kivi.nl/communities/studenten/ kivi-students-twente/activiteiten 54

DE INGENIEUR • JANUARI 2025

beeld : depositphotos

AI en ethiek Sociale media die de samenleving polariseren, algoritmen die op huidskleur discrimineren. Techniek is nooit neutraal en kunstmatige intelligentie al helemaal niet. Techniekfilosoof (en voormalig De Ingenieur-columnist) Lode Lauwaert van de KU Leuven, auteur van het boek Wij Robots over de positieve en negatieve kanten van AI, geeft hierover een lezing. Na afloop is er tijd voor discussie en vragen.

Lezing: Lode Lauwaert over AI in ethisch perspectief, CineCity Vlissingen, 22 januari, 19.30-22.30 uur, kivi.nl/communities/regionale-afdelingen/zeeland/activiteiten

Denken als een ontwerper

De manager van de toekomst bevindt zich in een steeds ingewikkelder wordende technologische wereld, maar moet wel met passende oplossingen komen. Design Thinking biedt houvast bij dit creatieve proces, door telkens dezelfde stappen te doorlopen. Bij deze workshop van expert Dieudonnee Cobben van de Open Universiteit en Aranco maken deelnemers daarmee een begin, door in groepsverband een concreet probleem aan te pakken.

Workshop Design Thinking, online, 6 februari, 18.30-19.00 uur, kivi.nl/communities/regionale-afdelingen/limburg/activiteiten

Veiligheid voor alles Automatische veiligheidssystemen moeten correct en voorspelbaar reageren op de omstandigheden en op verstoringen zoals menselijke fouten en problemen met de hardware.

Daarom gelden voor dit soort systemen, die bijvoorbeeld worden gebruikt bij de spoorwegen, in auto’s en bij nucleaire installaties, functionele veiligheidsnormen. Wat vraagt dit van softwareontwikkelaars?

Seminar: Functional Safety, KIVI-gebouw Den Haag, 5 februari, 13.30-16.30 uur, kivi.nl/ communities/vakafdelingen/meet-regel-en-besturingstechnologie/activiteiten illustratie : clarote & ai 4 media , better images of ai / cc - by 4.0 ; foto ’ s : depositphotos

JANUARI 2025 • DE INGENIEUR

55

Een nieuwe Green Deal voor Europa Om een klimaatramp te voor­ komen, is een revolutie nodig, stellen David Djaïz en Xavier Desjardins. Ze schreven een optimistisch boek over hoe Europa toekomstbestendig en tegelijk sterker kan worden.

Tekst: Marlies ter Voorde

De verplichte revolutie. Hoe kan Europa verduurzamen?

David Djaïz en Xavier Desjardins | 352 Blz. € 27,99

56

DE INGENIEUR • JANUARI 2025

Eigenlijk is er maar één methode doeltreffend om de opwarming van het klimaat een halt toe te roepen: het ontketenen van een politieke en in­ dustriële revolutie. Dat is de centrale stelling van het oorspronkelijk Franse boek De verplichte revolutie van David Djaïz en Xavier Desjardins, dat onlangs door Twan Zegers in het Nederlands is vertaald. Want al leeft bij veel mensen het idee dat er al heel veel gebeurt, met de miljoenen windparken en elektrische auto’s en zelfs miljarden zonnepanelen wereldwijd, de ongemakkelijke waarheid is dat in 2022 nog altijd 82 procent van de gebruikte energie uit fossiele brand­ stoffen afkomstig was. En dat percentage is al zo’n veertig jaar stabiel.

Het boek is geheel gewijd aan hoe we ons zo’n revolutie in Europa moeten voorstellen. Daarbij nemen de schrijvers alle belangrijke aspecten mee: dus niet alleen wat de invloed van het overstap­ pen op nieuwe energiebronnen is op het klimaat en het milieu, maar ook wat voor effect dit heeft op de economie en de maatschappij. Zo moet bij een klimaat­ revolutie worden voorkomen dat deze inbreuk heeft op de sociale rechtvaar­ digheid, en er moet rekening worden gehouden met de uiteenlopende belangen van rijke en arme landen, oude en jonge mensen en verschillende regio’s.

Zelfs de diverse transities die gaande zijn concurreren met elkaar, laten de auteurs zien. Maatregelen die het gebruik van fossiele brandstoffen tegengaan, kunnen soms schadelijk zijn voor bio­ diversiteit, waterkringloop of milieu.

Djaïz en Desjardins vergelijken de revolutie die ze voor ogen hebben met de grote industriële revolutie aan het einde van de achttiende eeuw. De industriële revolutie had echter wel een voordeel dat de omslag makkelijker maakte: die leidde tot een enorme welvaartsgroei, in tegen­ stelling tot onze huidige transities.

Om de vraag welke vorm de nieuwe revolutie moet krijgen te beantwoorden, kijken de schrijvers eerst in detail naar de huidige klimaatmaatregelen in China, de Verenigde Staten (onder president Joe Bi­ den) en Europa. Die verschillen behoor­

lijk van elkaar. Waar China dankzij zijn autoritaire staatsstructuur doortastend en efficiënt kan optreden, geldt dat voor Europa niet. Niet voor niets draagt het hoofdstuk over de Europese Green Deal de titel ‘Een reus op lemen voeten’. Dat betekent zo veel als: ‘Iets dat indrukwek­ kend oogt, maar geen enkele kracht heeft’.

Het voorstel waarmee Djaïz en Desjardins komen, is dan ook een nieu­ we, slagvaardiger industriepolitiek voor een onafhankelijk Europa, waarbij de schotten tussen industrie­, begrotings­, monetair­ en handelsbeleid worden af­ gebroken. In plaats daarvan bepleiten ze samenhangend beleid, waarbij de minst welvarende Europeanen ondersteuning krijgen.

Voor de uitvoering van het plan moe­ ten er contracten komen tussen de staat en de verschillende bedrijven en secto­ ren. Europa beschikt over een waaier aan troeven om dit voor elkaar te krijgen, is de overtuiging van de schrijvers, waar­ onder de democratische waarden die in alle lagen van de maatschappij aanwezig zijn.

In de inleiding van hun boek vliegen de auteurs even uit de bocht. De aarde kan door de opwarming binnen afzienbare tijd onbewoonbaar zijn, schrijven ze, en dat is simpelweg niet waar. Maar laat dat geen reden zijn het boek terzijde te leg­ gen. Djaïz is politicoloog, Desjardins als geograaf gespecialiseerd in stedenbouw, ruimtelijke ordening en milieuvraagstuk­ ken. De rest van hun betoog gaat dan ook niet over de oorzaken en gevolgen van de klimaatopwarming, maar over politiek, economie en het maken van keuzen. Dat levert interessante inzichten op.

Djaïz en Desjardins slaagden er boven­ dien in een helder geschreven, leerzaam en doortimmerd boek van hun oproep te maken, met een positieve insteek en een optimistisch einde. Zelfs het stijgen van de huizenprijzen wordt in hun plannen een halt toegeroepen. ‘De ecologie biedt ons een uitgelezen kans om zowel Europa als onze nationale democratieën een nieuw leven in te blazen’, schrijven ze in de slotparagraaf. ‘Laten we die kans grijpen. En wel nu.’

Koopwoede in beeld Over de gevolgen van ons problematische koopgedrag heeft Netflix nu de documentaire Buy Now! Tekst: Jim Heirbaut

Zonnecellen in space Winnen we in de toekomst duurzame energie in de ruimte? Een nieuw boek toont alle ins en outs.

Tekst: Pancras Dijk

In 2021 schreef Rijkert Knoppers in dit blad over de mogelijkheid om met zonnesatellieten stroom op te wekken en die naar de aarde te verzenden. Het onderwerp liet de freelance wetenschapsjournalist na de publicatie niet los.

Bij de academische uitgeverij Eburon verschijnt nu de vrucht van Knoppers’ indrukwekkende research: Schone energie uit de ruimte.

Realistisch? Toch wel. We zullen namelijk misschien wel moeten. Alle mooie beloften ten spijt blijft het energieverbruik immers maar toenemen, terwijl het aandeel duurzame energie in 2023 niet boven de 17 procent uitkwam.

Intussen wordt het steeds lastiger nog een plek te vinden voor zonne- en windparken.

In de ruimte is dat laatste geen probleem. De hoeveelheid zonne-energie die daar te oogsten valt, is door de afwezigheid van bewolking en een dag- en nachtritme bovendien een factor tien hoger dan op aarde. De techniek om de energie naar de aarde te brengen, met behulp van microgolven, is ook het probleem niet.

‘Hoogstwaarschijnlijk binnen enkele jaren’ halen we duurzame stroom uit de ruimte, voorspelt Knoppers.

Het is een verademing om de nuchtere Knoppers dit onderwerp te zien ontleden.

Klinkt mooi, schrijft hij dan over z’n eigen uitleg, om vervolgens de keerzijde toe te lichten of uiteen te zetten welke stappen er nog moeten worden gezet. Het kan niet lang meer duren of de eerste proefprojecten worden gelanceerd, stelt Knoppers, die verwacht dat er vanaf uiterlijk 2040 zonnesatellieten in werking zullen gaan. Daarom is nú het moment dat beleidsmakers, projectontwikkelaars en ingenieurs hiervan moeten kennisnemen, via Schone energie uit de ruimte bijvoorbeeld.

Schone energie uit de ruimte.

Een nieuwe techniek van duurzame energieopwekking Rijkert Knoppers | 160 Blz. | € 22,00 foto : netflix

Het koopgedrag van de westerse consument is ongezond voor de aarde, dat beginnen steeds meer mensen in te zien. De schuld daarvan ligt deels bij de consumenten zelf. Maar bedrijven halen ook alles uit de kast om ons te verleiden meer en meer spullen te kopen, ook al hebben we die niet eens nodig. Over de trucs die bedrijven gebruiken om ervoor te zorgen dat hun klanten maar blijven consumeren, gaat de eind november uitgebrachte documentaire Buy Now! The Shopping Conspiracy op Netflix.

In de prachtig vormgegeven documentaire komen voormalige werknemers van Apple, Amazon en Adidas aan het woord. Ze praten openhartig over de mechanismen die worden gebruikt om consumenten maar te laten kopen en kopen. Alles voor de aandeelhouders. Sommige van hen probeerden om hun bedrijf van binnenuit een beetje te veranderen. Een hoofdpersoon die in de film wordt gevolgd, is voormalig Amazonmedewerker Maren Costa. Ze richtte de actiegroep ‘Amazon Employees For Climate Justice’ op. Daarop werd ze ontslagen.

Hoewel veel misstanden al bekend zijn, levert de documentaire toch schokkende inzichten op. De film toont de stranden van Ghana, waar op sommige plekken de hele kustlijn is bedekt met oude kleding en schoenen. De branding is een golvend geheel van veelkleurig textiel. Het probleem is dat het land de oude kleding die we in het westen goedbedoelend in de containers gooien, niet aankan. Zoveel vraag is er daar ook niet naar tweedehands textiel; en zo eindigt het spul in Ghana in de natuur.

Een al even ongemakkelijke waarheid vertelt de film over elektronisch afval. Officieel worden onze apparaten ingezameld voor recycling, toch komt een aanzienlijk deel van onze e-waste terecht in arme landen. Dat levert een aangrijpende scène op waarin arme mensen in Thailand onze afgedankte elektrische apparaten uit elkaar halen. Ze zitten in een kring om een grote berg printplaten die ze in stukjes hakken om daar vervolgens met chemische baden nog nuttige stoffen uit te halen. Als persoonlijk beschermingsmiddel hebben ze alleen een doek voor hun mond.

Ons afval hebben we geëxporteerd naar een ver buitenland met nadelige gezondheidseffecten als bonus.

Buy Now! The Shopping Conspiracy Nic Stacey | 84 min. | Netflix JANUARI 2025 • DE INGENIEUR

57

MEDIA

Treinen van toen Nostalgie overheerst in een nieuwe geschiedenis van het reizen met de trein.

Tekst: Pancras Dijk

58

DE INGENIEUR • JANUARI 2025

Vroeger waren de treinkaartjes van karton en knipte de conducteur er met een kniptang een gaatje in. Vroeger hield de conducteur een zogeheten spiegelei omhoog, met de groene kant in de richting van de machinist – in het jargon de ‘meester’, want het besturen van een trein was natuurlijk een mannenberoep – als het sein op veilig stond. Vroeger kon men roken in de trein.

Het instellen van een verbod bracht een hoop protest teweeg: roken losten we toch immers samen wel op? Nu mag er zelfs op het perron geen sigaretje meer worden opgestoken: de laatst overgebleven rookpaal staat in het Spoorwegmuseum in Utrecht.

Een hoop nostalgie in Het eerstvolgende station is…, waarin tv-presentator en taalkundige Wim Daniëls en kunsthistoricus Suzanne Voets allerhande treinwetenswaardigheden belichten. De beide treinliefhebbers beginnen bij de uitvinding van de stoomlocomotief door de Britse ingenieur George Stephenson. In een apart tekstblokje wordt helder de werking van de machine uiteengezet, maar wat techniek betreft blijft het daar in het hele boek ook ongeveer wel bij. Wie in het hoofdstukje ‘Vertragingen’

hoopt op uitleg van wat er nu precies gebeurt bij een wissel- of seinstoring, komt er bekaaid af. Zulke storingen ‘kunnen velerlei oorzaken hebben’, schrijven de auteurs.

‘Je zou denken dat de beveiligingssystemen steeds beter worden en dat er daardoor steeds minder seinstoringen zijn, maar zo werkt het helaas niet.’ Hoe het wél werkt, dat lezen we niet, want we gaan snel weer door naar het ‘romantische avontuur’ van de grote treinroof van 1963.

Als kind met een grote treinenliefde zou ik hebben gesmuld van dit boek. Nu ik het echter las tijdens een veel te lange rit in een overvolle, vertraagde intercity tussen Sloterdijk en Roermond, stoorde ik me geregeld aan het oppervlakkige, al te opgeruimde karakter. De klassieke vormgeving en de illustraties van Peter Kortleve – zoals de getekende still van stille-filmicoon en treinfanaat Buster Keaton (zie onder) – verdienen niettemin een groot compliment.

Het eerstvolgende station is... De geschiedenis van het reizen met de trein Wim Daniëls en Suzanne Voets | 256 Blz. € 24,99 | e-boek € 12,99

illustratie : shortlife , peter kortleve

Q&A

Elke maand zijn er talloze nieuwe boeken, toneelvoorstellingen, podcasts en video’s. De Ingenieur pikt de interessantste eruit en stelt de makers vijf vragen.

Met het Nieuw Handboek Veilig Ontwerp en Beheer schreven Manuel Lopez (Inholland) en Paul van Soomeren (DSP-groep Amsterdam) een ‘onmisbare’ gids voor iedereen die zich met de publieke ruimte bezighoudt.

1 2 3 4 5

Tekst: Pancras Dijk

Waarom heeft u dit boek gemaakt?

PvS: ‘Er bestaat sinds 2008 een populair Handboek Veilig Ontwerp en Beheer. Maar dat was aan herziening toe. Er zijn nieuwe wereldwijde (ISO) en Europese (CEN) normen gekomen en de aanpak heeft zich verbreed. Die omvat nu naast (sociale) veiligheid en de aanpak van onveiligheidsgevoelens ook een terrein als leefbaarheid.’

ML: ‘Leefbaarheid en veiligheid staan hoog op de agenda van gemeenten en ministeries. En vergeet niet: het onderwerp is in opleidingen veel belangrijker geworden.’

Voor wie is het boek bedoeld?

ML: ‘Gemeenten (van de dienst ruimtelijke ordening en stedelijk beheer tot openbare orde en veiligheid), woningcorporaties, politie, openbaar vervoer, beveiligingsbedrijven, architecten, planners, maar zeker ook het bedrijfsleven, raadsleden en bestuurders en niet te vergeten actieve bewonersgroepen en koepelorganisaties.’

PvS: ‘En vergeet de ministeries niet, Manuel!’

Wat fascineert u in het onderwerp?

ML: ‘Bij een onderwerp als veiligheid wijst iedereen altijd naar politie en justitie. Hoe belangrijk die ook zijn, het is ondertussen wel bewezen dat je criminaliteit en onveiligheid ook kunt aanpakken via het veranderen van de gebouwde omgeving. Denk aan goede sloten, stevige gevelelementen, verlichting en groen tot betere zichtlijnen.’

PvS: ‘En vooral een goed vormgegeven samenwerkingsproces waarbij eerst de problemen en goede zaken worden geïnventariseerd en geanalyseerd om vervolgens met alle betrokken partijen oplossingen in het ontwerp of aanpassingen van het beheer te vinden.’

Wat heeft u geleerd tijdens het schrijven?

PvS: ‘Dat het maken van een goed leesbaar, bondig, maar toch ook goed gefundeerde tekst best een uitdaging is.’

ML: ‘Dat mag je wel zeggen, maar veel herschrijven en indikken helpt. En vooral ook de vele fantastische foto’s van Robert Lagendijk.’

PvS: ‘Inderdaad, dit boek is een lust voor het oog!’

Waarom zouden ingenieurs dit boek moeten lezen?

PvS: ‘Ingenieurs zijn heel belangrijk bij het vormgeven van onze omgeving. Gebouwen, verlichting, openbaar vervoer, noem maar op.

Via vormgeving kan je iets doen aan het verbeteren van de leefbaarheid, de veiligheid en het veiligheidsgevoel.’

ML: ‘Dat betekent ook dat ingenieurs niet aan de kant mogen blijven staan. Daarvoor is een veilige omgeving voor iedereen te belangrijk.’

PvS: ‘Lezen dus dat boek!’

Nieuw handboek veilig ontwerp en beheer Manuel Lopez en Paul van Soomeren | 112 Blz. | € 22,50

foto : robert lagendijk

Na Eindhoven, Rotterdam en Amster­ dam is nu Almere aan de beurt: nai010 presenteert in een handzame gids de honderd beste gebouwen van de nieuwe stad. almere architectuur stad | 128 blz. € 19,95

De wetenschapsredactie van de Volkskrant maakt een podcast over alles wat zich afspeelt in de kosmos. Zoals: hoe sloop je een ruimtestation? ondertussen in de kosmos op alle podcastapps

Fiets kapot? Tablet kaduuk? Behoefte aan een superdeluxe broodbak­ machine? Geen probleem: Fieke kan álles fiksen. Maar een gebroken hart?

Gouden boekje (5+) fieke fikst ’t | 32 blz. | € 9,99

Een biografie van een huis? Klinkt gek, behalve als het om het vermaar­ de Rietveld Schröderhuis gaat. Bijna negenhonderd pagina’s vol niet eerder gepubliceerde beelden, teksten en inzichten. rietveld schröderhuis | 896 blz. | € 79,95

JANUARI 2025 • DE INGENIEUR

59

Voorwaarts

Voorspellen is lastig, zeker als het om technologische vooruitgang gaat.

Fanta Voogd verdiept zich maandelijks in de geschiedenis van de toekomst.

De terugkeer van de elektrische auto

Het ‘electrisch paard’ Tot in de jaren dertig van de twintigste eeuw maakte de Amsterdam Stadsreiniging naar volle tevredenheid gebruik van elektrische veegwagens, totdat benzinewagens de overhand kregen. Een eeuw later moet het hele Amsterdamse wagenpark, inclusief veegwagens, opnieuw elektrisch worden. L'histoire se répète.

Geschiedenis van de auto van morgen (1997) van Gijs Mom geldt als standaardwerk over de historie van de elektrische auto. Hij zoomt in op talloze voorbeelden van elektrische voertuigen in Europa en de Verenigde Staten, die in de eerste decennia van de twintigste eeuw efficiënter en betrouwbaarder bleken dan benzinewagens. Vooral in situaties waarin de wagens centraal konden worden gestald, onderhouden en opgeladen. ATAX bijvoorbeeld, het eerste gemotoriseerde taxibedrijf in Amsterdam, had tussen 1909 en 1926 veel succes met een wagenpark van tachtig elektrische auto’s.

Uitlaatgassen Nog dieper onder het stof van de geschiedenis verdween het verhaal van de elektrowagens van de hoofdstedelijke Stadsreiniging, dat Mom zijdelings aanstipt. De Stadsreiniging nam in 1913 haar eerste elektrische wagen in gebruik. Deze ‘voorspanwagen’ van De elektrische auto de Berlijnse firma Hentschel & Co (vanaf 1918 voldeed niet aan Elite) konden flexibel worden ingezet als trekker, waaraan een veeg- of sproeiwagen was te koppehet beeld van len. Dagblad De Tijd typeerde de voorspanwagen met recht als een ‘electrisch paard’. een ‘echte’ auto destijds Het Amsterdamse Stadsarchief bewaart een getypt verslag van hoe A. de Groot, directeur van de gemeentelijke dienst, dat jaar tot zijn keuze kwam, na een studiereis door Duitsland. In Berlijn, Düsseldorf en Hamburg werden hem verschillende ‘electrische reinigingsmachines’ gedemonstreerd, die allemaal ‘zeer goed voldeden’, maar zijn voorkeur ging toch uit naar de ‘goed doorgeconstrueerde’ wagens van het Berlijnse merk Hentschel met zijn kleine draaicirkel.

In 1916 deed De Groot verslag van een vergelijkend onderzoek tussen de elektrische wagentjes uit Berlijn en de door paarden voortgetrokken sproei- en veegwagens.

Electrische tractie, schrijft De Groot, pakt financieel 60

DE INGENIEUR • JANUARI 2025

voordeliger uit, omdat daarvoor minder personeel nodig is dan voor het onderhoud van paarden. De sproei- en veegwagens met een ‘benzine-explosiemotor’ behoren inmiddels ook tot de mogelijkheden, maar die worden ferm terzijde geschoven. De machine is lastig te bedienen en de bestuurders moeten er speciaal voor worden opgeleid, stelt De Groot. De benzinemotor is luidruchtig en ‘de uitlaatgassen zijn zeer hinderlijk voor het publiek’.

Het voordeel dat een benzinewagen een grotere actieradius heeft, legt geen gewicht in de schaal, omdat het laadstation nooit ver weg is, aldus directeur De Groot.

In de jaren twintig groeide het aantal voorspanwagens in Amsterdam uit tot 31. Ook de reinigingsdiensten in Den Haag en Enschede schaften de reinigingsmachines uit Berlijn aan. In 1931 bestelde Amsterdam haar laatste elektrische voorspanwagen. Daarna krijgen benzine-veeg- en sproeiwagens de overhand bij de Stadsreiniging.

Wijsheid achteraf In 2019 besloot de gemeente Amsterdam dat het hele gemeentelijke wagenpark in 2030 ‘uitstootvrij’ moet zijn.

Uit een tussentijdse rapportage (november 2023) blijkt dat geen makkelijk te verwezenlijken ambitie te zijn.

Van de Amsterdamse veegwagens bijvoorbeeld was op dat moment nog maar 5 procent elektrisch. De transitie in Amsterdam en andere gemeenten roept vragen op.

Waarom heeft de elektrische veeg- en sproeiwagen een omweg van meer dan honderd jaar gemaakt? Anders gezegd: waarom heeft de elektroveegwagen – betrouwbaar, stil, schoon en goedkoop in het onderhoud – het afgelegd tegen de benzinevariant?

Riny de Jonge heeft zich in opdracht van de Stadsreiniging Amsterdam toegelegd op de geschiedenis van de dienst. Hij noemt een praktische oorzaak: ‘In de loop van de jaren dertig werd het steeds moeilijker om onder-

Een elektrische sproeiwagen van de Stadsreiniging Amsterdam aan de Bilderdijkkade wordt bijgevuld (1920-1935). foto : stadsarchief amsterdam / publiek

1913

domein

‘Electrische tractie schijnt wel hét bewegingsmiddel te zijn bij diensten als de Reiniging in groote steden. Zij wordt steeds meer toegepast en verdringt gaandeweg overal de paardentrekkracht. Het voertuig, waarmede thans proeven genomen worden, heet, zooals wij zeiden, ‘voorspanwagen’, een naam die aan deze tweewielige karos gegeven is, omdat zij dient voor den eigenlijken werkwagen gespannen of liever daaraan gekoppeld te worden, zoodat de naam van ‘electrisch paard’ ook zoo onjuist niet zou zijn.’

Uit dagblad De Tijd (14 november 1913).

delen voor de voorspanwagens geleverd te krijgen, omdat nazi-Duitsland de export beperkte ten gunste van de heimelijke oorlogseconomie. Mede daardoor won de benzinewagen bij de gemeentedienst terrein.’

Verder verwijst De Jonge naar een artikel uit 1952 in Ford Wereld, het bedrijfsblad van Ford Nederland. Daarin blikt de voormalige Stadsreinigings-directeur A.M. Noppen terug op de geschiedenis van zijn dienst. Dat het ‘electrisch paard’ de systeemstrijd met de benzinewagen uiteindelijk heeft verloren, hield volgens hem verband met de beperkte actieradius, het tijdrovende verwisselen en laden van de accu’s en dat de wagens door die accu’s te zwaar waren.

In Geschiedenis van de auto van morgen laat Gijs Mom zien dat de gangbare verklaringen voor het succes van de benzine-auto en het verdwijnen van de elektrische auto ‘geschiedschrijving van de winnaars’ is. Niet de veronderstelde technische superioriteit van de explosiemotor is doorslaggevend geweest, volgens Mom, maar sociale en zelfs psychologische factoren. Simpel gezegd: tegenover het suffe imago van de elektrische auto stond de stoere benzine-auto als ‘avonturenmachine’.

Hoe kan het dat elektrische tractie, ook in het gunstige kader van de grootschalige, collectieve inzet voor een nutsvoorziening, toch het onderspit heeft moeten delven? Per e-mail wijst techniekhistoricus Mom, woonachtig in Spanje, op de effecten van de Eerste Wereldoorlog op de situatie in Europa. ‘De legercommandanten sloten elektrische tractie op het slagveld uit, waardoor de benzine-auto-industrie een gouden kans kreeg. Duizenden soldaten hadden chauffeurservaring opgedaan in benzine-vrachtauto’s. En na de oorlog was de elektroauto-industrie nagenoeg verdwenen. Uiteindelijk was het toch dat de elektrische auto niet voldeed aan hét beeld van wat een ‘echte’ auto was.’

Mom is stellig over de verklaring die Stadsreinigings-directeur Noppen in 1952 gaf. ‘Alle andere verklaringen, zoals een te lage actieradius en een te hoog gewicht, zijn onzin. Dat had technisch allemaal kunnen worden omzeild.’ Volgens Mom is de verklaring van Noppen een mooi voorbeeld van hoe men in de twintigste eeuw vaak autogeschiedenis schreef. Met ‘wijsheid achteraf ’ de huidige stand van de techniek ‘terugprojecteren’ op de geschiedenis. •

Met deze Voorwaarts komt na 133 afleveringen aan einde aan de rubriek. Fanta Voogd blijft als freelance auteur aan het blad verbonden.

Zijn boek Futurama, waarin bijna honderd afleveringen van deze rubriek zijn gebundeld, is verkrijgbaar in de betere boekhandel en online.

JANUARI 2025 • DE INGENIEUR

61

Teamgeest

Nederland telt tientallen studententeams waarin aankomende ingenieurs zich fanatiek inzetten voor een concreet doel.

Naam: TU Delft Hydro Motion Team Doel: Monaco SeaLab 2025 winnen Perspectief: een duurzame maritieme industrie Aantal leden: 25

Schoon schip Afgelopen jaar staken ze met hun waterstofboot het Kanaal over. Voor 2025 mikken de studenten van het TU Delft Hydro Motion Team op winst in de duurzaamheidsregatta van Monaco – ditmaal op vloeibare waterstof.

Tekst: Pancras Dijk

‘Je staat naast een kampioen!’ Maaike Hoevenaars wijst op de boot naast haar. ‘In 2023 wonnen we ermee in Monaco’. Afgelopen zomer staken twee teamleden in een volgende versie de Noordzee over, het eerste schip volledig op waterstof. Hoevenaars is lid van TU Delft Hydro Motion, een studententeam dat zich als missie heeft gesteld de scheepvaart te verduurzamen. Op de grote Offshore Energy-beurs, eind november in de Amsterdamse RAI, vertellen haar teamgenoten en zij hun verhaal.

De Kanaalovertocht was de climax van een succesvol jaar. Vanuit Zeeuws-Vlaanderen vertrok het team in een speciaal hiervoor ontworpen boot. Een technische tegenslag kort na vertrek – een koelpomp hield er mee op – dwong het team tot een tussenstop in Zeebrugge. Op de reservepomp konden ze verder, om laat in de avond in de haven van Ramsgate (Kent) te finishen. Het was een overwinning – en het team besloot tegelijkertijd dat het een keerpunt moest zijn.

Hoevenaars behoort tot de lichting die afgelopen september aantrad. ‘Hydro Motion bestaat al sinds 2005’, zegt ze. ‘Eerst maakten we zonneboten. Tot we het idee hadden dat we daarvan de potentie voldoende hadden aangetoond en we meer impact konden hebben door te innoveren met een nieuwe brandstof.’

Kleinere tanks Sinds 2020 richt het team zich daarom op waterstof. Met de geslaagde Noordzee-challenge achter de rug voelde het echter alsof ze ook de mogelijkheden van waterstof voldoende hadden bewezen. Een logische vervolgstap is vloeibare waterstof. ‘Een duurzame maritieme industrie zal niet draaien op één brandstof. Er zijn verschillende duurzame alternatieven nodig voor fossiele brandstoffen.’

De keuze voor vloeibare waterstof had grote ontwerpgevolgen. Hoewel ze voor de romp van het schip dezelfde mal blijven ge-

Het vorige team bij de onthulling van hun boot.

62

DE INGENIEUR • JANUARI 2025

bruiken – wel zo handig – wordt de indeling volledig anders, legt Hoevenaars uit. ‘Vloeibaar waterstof bevat dubbel zoveel energie als waterstofgas. De tanks kunnen daardoor zeker de helft kleiner. Dat maakt het ook zo aantrekkelijk voor de maritieme industrie.’

Nadelen zijn er ook. Vloeibare waterstof moet extreem worden gekoeld en hoe de tanks met vloeibaar waterstof zich gedragen op volle zee is nog onderwerp van onderzoek. ‘We moeten bovendien weer naar de brandstofcellen kijken’, zegt Hoevenaars. In die cellen wordt vloeibare waterstof omgezet in energie, maar met extreem koud waterstof kan de elektromotor niet omgaan. ‘Dus er moet aan boord weer enige verwarming plaatsvinden.’

Het nieuwe ontwerp is inmiddels nagenoeg klaar; nu volgt de bouwfase. Teamlid Daan Sinaasappel heeft er alle vertrouwen in. ‘Maar er komen ongetwijfeld momenten waarop we ons realiseren dat we bij het ontwerp fouten hebben gemaakt. Hoe we ook

De lange overtocht naar Engeland duurde 12,5 uur.

Volgende maand in De Ingenieur Prins Friso Ingenieursprijs Wie dingen er mee naar de eretitel Ingenieur van het Jaar? Maak kennis met de drie finalisten.

Academie voor ingenieurswerk Ruim een jaar geleden ging de Netherlands Academy of Engineering van start. Terugtredend voorzitter Henk van Houten kijkt terug en vooruit.

Zeven zeeën

foto : marin

ons best doen: we hebben nog nooit een boot gebouwd, laat staan een die het vier uur lang volhoudt in een woelige zee.’

Duurvermogen Eerdere leden van Hydro Motion staan klaar om waar nodig te adviseren. ‘Het vorige team heeft soms voor oplossingen gekozen die ik niet helemaal snap. Als ze me dat dan uitleggen, begrijp ik het beter. Maar vervolgens maken wij toch gewoon onze eigen keuze.’

Ook op de tientallen partners en sponsors van wie de logo’s op de boot staan afgebeeld, kunnen de teamleden een beroep doen.

Het gaat daarbij vooral om bedrijven en instellingen die al jarenlang in de maritieme sector actief zijn. ‘We doen op de TU Delft wel veel theoretische kennis op, maar bij het ontwerpen van een boot komt meer kijken’, zegt Sinaasappel.

De SeaLab-race geldt als de masterclass van de Monaco Energy Boat Challenge. De Delftse studenten gaan voor de enduranceregatta: welk schip houdt het vol om vier uur lang te varen? ‘De meeste andere teams varen in een boot op batterijen. Dan kan duurvermogen een probleem zijn. Voor een waterstofboot is dat veel minder spannend. De overtocht naar Engeland duurde een stuk langer.’

Dat wil niet zeggen dat er helemaal geen zorgen zijn. Het water voor de kust van Monaco is aanzienlijk warmer dan in de Noordzee. ‘We weten nog niet wat dat voor gevolgen heeft voor het koelen van de waterstoftanks’, zegt Sinaasappel. ‘Moeten we extra koelvermogen installeren?’

Technisch team Het hele team gaat mee naar Monaco en dat is niet alleen voor gezelligheid, zegt Hoeve-

Het TU Delft Hydro Motion Team telt 25 leden foto ’ s : tu delft hydro motion team

Met het Seven Oceans Simulator Centre heeft maritiem onderzoeksinstituut MARIN een nieuwe, digitale werkruimte voor ingenieurs en bemanningen. De Ingenieur mocht achter de stuurknuppel plaatsnemen.

naars. ‘Als zich technische mankementen voordoen, dan moeten we die snel kunnen oplossen. Daarvoor hebben we alle expertise nodig die we hebben.’

Die expertise is uitzonderlijk breed. Hoevenaars zelf studeert industrieel ontwerpen, Sinaasappel werktuigbouwkunde en de overige 23 teamleden vertegenwoordigen ze ongeveer de hele breedte van het Delftse aanbod aan studies – van civiele techniek en elektrotechniek via technische bestuurskunde tot aan lucht- en ruimtevaart – en maritieme techniek natuurlijk.

‘Het is waanzinnig om te zien hoe betrokken alle teamleden zijn’, zegt Hoevenaars.

‘Iedereen wil dit tot een succes maken.’

Sinaasappel weet wel hoe dat komt. ‘Het is ook gewoon heel vet om een boot maken.’

En die boodschap herhalen ze de hele dag, tegen iedereen die het maar wil horen, hier in een volle RAI. •

Een teamlid werkt aan foils die de boot uit het water optillen.

JANUARI 2025 • DE INGENIEUR

63

Vragenvuur

Acht lastige vragen aan schrijver – en ooit natuurkundestudent – Kader Abdolah.

In oktober verscheen zijn nieuwste boek: Zarathrusta spreekt. Wie ben je, wat ben je en waarvoor ben je op deze wereld.

Tekst: Marlies ter Voorde

64

Wat is het laatste dat u zelf heeft gerepareerd?

‘Ooit heb ik mijn oldtimer gerepareerd, maar dat is minstens veertig jaar geleden. Toen ik laatst mijn fiets probeerde te repareren, lukte het helemaal niet. Mijn handen kunnen een schroef of een moertje niet vasthouden, het zijn handen die alleen maar kunnen schrijven. Dus de schroefjes en moertjes vallen op de grond, en ik kan ze niet terugvinden. Ik schijn met het licht van mijn telefoon, maar alsnog zijn ze nergens te bekennen. Maar ik heb een oplossing gevonden: een immigrantenfietsenmaker op de hoek. Hij doet het goed en ik laat het aan hem over. Hij zijn werk, ik mijn werk.’

Voor welk probleem zouden ze eindelijk eens iets slims moeten verzinnen?

‘De wolken. Die zouden ze moeten kunnen verplaatsen. Vooral de Nederlandse wolken, naar de landen waar geen druppel water valt. Zodat er gras is voor de koeien daar, en graan voor de mensen.’

Waarvan denkt u: ik wou dat ík dat had uitgevonden?

‘Ik ben jaloers op Galileo Galilei, op het moment dat hij met zijn eenvoudige telescoop vier manen van Jupiter ontdekte. Zo jaloers, dat ik in mijn recente roman Voordat het laat wordt zelf een grote telescoop heb gemaakt waarmee ik zelfs naar achter het hemelgewelf kon kijken.’

Welke technologische ontwikkeling baart u zorgen?

‘Geen enkele. Laat ze maar komen, laat ze gaan. Fantastisch. Toen de treinen voor het eerst door de weilanden denderden, waren mensen bang dat de koeien geen melk meer zouden geven. De treinen denderen nog steeds door de weilanden en de koeien geven juist meer melk. Ik ben nooit bang voor een nieuwe ontwikkeling.’

Van welke fout heeft u het meest geleerd?

‘Nooit meer zal ik mijn kleindochter achterop mijn fiets zetten, opdat ze haar been niet nog een keer breekt. Zo’n domme actie had ik eerder op een andere manier ondernomen. Dus: niet doen Kader, niet doen. Niet te enthousiast.’

Wat is de favoriete app op uw telefoon?

‘TikTok. Het is een app die een podium geeft aan iedereen. Daarmee kan ik overal naartoe, naar alle hoeken van de wereld. Naar families en naar allerlei mensen: oud, jong, ziek, gelukkig...’

Hoe vaak gebruikt u een AI-assistent zoals ChatGPT?

‘ChatGPT is de assistent op mijn schoot geworden. Ik moet geleidelijk leren ermee om te gaan of haar een plek te geven in mijn werkkamer.’

Waarvoor zijn we op deze wereld?

‘Dat is een vraag die de mens zichzelf altijd heeft gesteld. Op zoek naar het antwoord ben ik de afgelopen twee jaar bezig geweest een boek te schrijven over Zarathrusta, de eerste profeet op aarde.

En tot mijn blijde verrassing heb ik het antwoord gevonden: je aanwezigheid op aarde is bedoeld om vreugde te beleven. Als je je goed voelt, zit je op het juiste pad. Waar je ook mee bezig bent.’

DE INGENIEUR • JANUARI 2025

PORTRET : ANGGARA MAHENDRA , CC BY 2.0

SAVE THE DATE

KIVI JAARCONGRES 2025

CREATING A HEALTHY WORLD TOGETHER

12 MAART 2025 HHS, DEN HAAG

Kom naar het KIVI Jaarcongres op woensdag 12 maart 2025!

Ontdek de nieuwste ontwikkelingen, laat je inspireren en deel jouw passie voor techniek. We ontmoeten elkaar op De Haagse Hogeschool voor een dag vol innovatie. Zorg dat je erbij bent!