ArnheMozaic Stadsontwerp|onderzoek

ARNHEMozaic of Communities and Opportunities The city - the Factory of the future!

1. De uitdaging: naar een meerschalige energietransitie De duurzaamheidsuitdagingen waarmee we zowel op globale als lokale schaal worden geconfronteerd zijn niet min: overschrijding van ecologische grenzen, voedsel-, energie- en materiaalschaarste, ongelijke welvaartsverdeling, economische instabiliteit. Deze uitdagingen worden niet zelden bestempeld als “hardnekkig” (persistent challenges). Zulke uitdagingen zijn niet gemakkelijk op te lossen omdat ze deel uitmaken van een complexe multi-actor context. Die actoren hebben vaak verschillende visies op probleem en oplossing. Daarnaast zijn die uitdagingen ook niet tot stand gekomen over één nacht. Omdat ze zich over een lange tijdsperiode ontwikkeld hebben en sterk verweven geraakt zijn met onze levensstijl en manieren van produceren en consumeren, omdat ze zich op vele plaatsen tegelijk afspelen, op verschillende schalen en omdat hun toekomstige ontwikkeling met veel onzekerheid gepaard gaat vormen ze uitdagingen waarvoor nog geen pasklare oplossingen bestaan. Er is nood aan nieuwe benaderingen.

De opdracht van de voorliggende verkenning is zo een uitdaging en ze luidt: ‘In 2050 zijn fossiele brandstoffen en energiereuzen ouderwets. Stadsbewoners zorgen zelf voor hun energie. Voor hun huis, wijk en bedrijf. Hoe ziet de stad er dan uit?’.

Gegeven de grondstofafhankelijkheid, klimaatverandering, globalisering, demografische ontwikkelingen (vb. migratiestromen), technologische evoluties, etc.… is het aangewezen grondig na te denken over meer duurzame energiesystemen. Dit is belangrijk omdat het energiesysteem raakt aan vele andere socio-technische systemen (bijvoorbeeld het mobiliteitssysteem, het voedselsysteem, het systeem rond wonen en bouwen, het ruimtelijk systeem, etc.). In die zin kan een transitie van het energiesysteem ook als een katalysator werken om Arnhem te transformeren tot een voorbeeldstad op vlak van duurzaamheid. We beleven op dit moment een bijzondere tijd waarbij de mens, de gemeenschap, het socio-ecologisch systeem in zijn geheel te maken krijgt met het ‘passeren van enkele kritische grenzen’. Het passeren komt tot ons onder vragen zoals: ‘Zijn fossiele brandstoffen eindig? Is er genoeg fosfaat voor de landbouw bij een populatie van 15 miljard, wat bij 27 miljard? Wat gebeurt er wanneer de landen in ontwikkeling dezelfde schaal van ontwikkeling nastreven als de ontwikkelde landen via hetzelfde ontwikkelingspad?’ Voor sommigen zullen bepaalde grondstoffen passé bevonden worden, voor anderen misschien eindig of minder toegankelijk door toenemende vraag en verminderde aanvoer. Men kan het zo gek niet bedenken. Wat eens redelijk zuivere vraagstukken van vraag en aanbod waren, zijn verworden tot complexe in elkaar grijpende hoofd- en randcriteria die het functioneren vrij radicale randvoorwaarden opleggen.

Het energiesysteem moet in elk geval fundamenteel aangepast worden. Dit vraagt niet in het minst een andere aansturing en organisatie. Binnen het concept van energienetwerken staat ‘empowerment van de Arnhemmer’ centraal. De doelstelling van de expeditie is duidelijk: het verminderen van het energieverbruik enerzijds door de vraag te minderen en anderzijds door efficiënter gebruik, naast een gedifferentieerde productie van energie. Vervolgens willen we de Arnhemmer het initiatief in handen geven. Hiervoor is er nood aan ruimte voor ondernemerschap, dat is zowel fysieke, als economische, institutionele en technologische ruimte. De fysieke ruimte wordt in sterke mate vrijgemaakt door het huidige mobiliteitssysteem - een belangrijke schakel in energienetwerken - stevig aan te passen. De vrijgekomen ruimte laat de Arnhemmer toe individueel en/of in allianties te ondernemen en waarde te creëren op allerlei vlakken (bijvoorbeeld overschot aan energie, voedsel, gemeenschappelijke investeringen voor de realisatie van een buurtzwembad en dergelijke meer). Ruimte voor kapitaal wordt gegenereerd door het oprichten van lokale coöperatieven waarin de Arnhemmer zich zal engageren. Het lokale beleid zal deze initiatieven faciliteren en ondersteunen. Op technologisch vlak worden een eerste paar toolboxen aangereikt. Dat kan gaan van instrumenten, protocollen, processen om lokale initiatieven te oogsten, tot en met het aanreiken van echte bouwelementen en componenten om het privé verblijf of gedeelde (semi-) publieke ruimte in te schrijven in één of meerdere waardesystemen. Het individu of de groep kan zich met andere woorden verknopen in energienetwerken. Deze slim verweven (infrastructuur-)laag omarmt een breed multi-utilitysysteem: elektriciteit, warmte, koude (incl. open waterpartijen), communicatie, E-mobiliteit (incl. brede, veilige en groene stroken voor zwakke weggebruikers), groene open ruimte, ..., wat moet leiden tot gelaagde en/of meerschalige stadslandschappen.

1

2. Uitbouw van het systeem 2.1 Hernieuwbare energie en de reductie van broeikasgasemissies Zowel voor elektriciteit als voor warmte- en koudevoorziening is een 100% groene energievoorziening noodzakelijk om de nodige reductie van 80 à 95% in de broeikasgasemissie te bereiken (Europese Commissie, 2011). Er zijn verschillende studies die aangeven dat dit wel degelijk mogelijk zou zijn tegen 2050, indien we voor de noodzakelijke investeringen kiezen voor de beste koolstofarme energiesystemen. Hiervoor is een mix aan verschillende hernieuwbare energietechnologieën nodig, maar vooral ook een beperking van het mondiale energiegebruik. Het gemiddelde energiegebruik vandaag ligt op ongeveer 47 GJ/jaar per capita en dat zal moeten dalen tot beneden de 30 GJ/jaar per capita, ofwel een daling van ongeveer 35% op mondiaal vlak (WWF International, Ecofys et al. 2011).

In onze landen bedraagt het energiegebruik ongeveer 263 GJ per capita, wat betekent dat een reductie nodig is van maar liefst 90%.

Beperkingen en evoluties op vlak van energie-aanbod, op technisch vlak t.t.z. de stand van de technologie, op ruimtelijk vlak, op sociaaleconomisch vlak bijvoorbeeld restricties voor de oprichting van energie-installaties, op financieel vlak, op organisatorisch vlak, enzovoort zorgen echter dat de energetische reductie niet herleid kan worden tot een simpele lineaire blauwdruk voor het behalen van het doel. En er speelt nog meer. Volgens een studie van Diederen (2010) zou voor de inzet van hernieuwbare energietechnologieën, elektriciteitsnetten, elektronica en informatietechnologieën die de groene stroomvoorziening moeten ondersteunen, de voorraad aan metalen eveneens een beperkende factor kunnen zijn. Wanneer de omschakeling naar alternatieve energiebronnen echt op gang komt, zal volgens Diederen het tekort aan metalen de productie van hernieuwbare energie ernstig beperken.

De trias energetica-strategie (Lysen 1996; Trias Energetica 2010) kan ons op weg helpen. Die strategie stelt een vermindering van het energiegebruik als eerste stap, waarna de inzet van hernieuwbare energiebronnen volgt. Vermits de transitie naar hernieuwbare energievoorziening er één is van lange duur, zullen fossiele brandstoffen en kernbrandstoffen nog lange tijd meetellen. Lysen pleit er bijgevolg voor een derde noodzakelijke stap toe te voegen en dat is een schone wijze van energieopwekking met traditionele technieken voor het resterende energiegebruik.

De trias energetica duidt in feite op het minimaliseren van het exergieverlies1 additioneel aan het natuurlijke exergieverlies (Ayres 1998; Lowenthal en Kastenberg 1998; Dincer 2002; Rosen en Scott 2003b; Rosen en Scott 2003a; Rosen, Dincer et al. 2008; Stremke, Koh et al. 2010). Dit kan door hernieuwbare energiestromen aan te spreken, zoals zonne-energie of waterkracht. Een andere mogelijkheid bestaat uit het aanwenden van beschikbare residuele exergiestromen die anders verloren zouden gaan. Bij het gebruik van fossiele brandstoffen verbruikt men gedurende miljoenen jaren opgebouwde exergiestockages. Het minimaliseren van het exergieverlies bij het gebruik van deze grondstoffen betekent dus een maximale efficiëntie. De strategie zou bijkomend aangevuld kunnen worden door het maximaliseren van de nuttige aanwending van het natuurlijke exergieverlies door stockage in bijvoorbeeld biomassa of biomaterialen (Stremke en Koh 2010).

Energiebehoeftes differentiëren zich in verschillende behoeftes aan energiekwaliteit. Doordat bij energietransformatie dikwijls exergie verloren gaat, zijn niet-overeenkomstige energievormen in productie en verbruik minder nuttig dan overeenkomstige. Men kan zich een proces voorstellen dat een energiebehoefte heeft met een hoge exergie-inhoud en nadien herbruikbare energie teruggeeft met een lagere exergie-inhoud. Plaatst men verschillende processen met een afnemende exergiebehoefte na elkaar, dan kan men met de ingevoerde energie meerdere processen uitvoeren voordat deze een evenwichtstoestand met de omgeving bereikt (ook cascadering genoemd). Dit kan ook inhouden dat een energiedrager niet meteen als energiebron gebruikt wordt, maar eerst als nuttig materiaal of wordt omgezet tot nuttig materiaal (CE Delft en DCMR Milieudienst Rijnmond 2007). Het voorgaande heeft ertoe geleid dat men in het kader van het Rotterdam Climate Initiative hergebruik van restwarmte en de energievalorisatie van afval bij de trias energetica-strategie heeft toegevoegd (Tillie, Van den Dobbelsteen et al. 2009a; Tillie, Van den Dobbelsteen et al. 2009b).

1

Exergie is een hoeveelheid energie waarbij de kwaliteit van die energie in rekening gebracht wordt.

2

2.2 Energiegebruik transformeren Op rijksniveau kent men een grove 30/40/30 verdeling voor energiegebruik van respectievelijk de huishoudens en dienstverlening, industrie, en mobiliteit.

Energiebalans Nederland Huishoudens & dienstverlening

Energiegebruik Aandeel energiegebruik 864,1 33%

Industrie

1049,2

40%

Mobiliteit

683,7

26%

Totaal

2597

100%

Tabel 1: Kleine Energieatlas (Bron: H+N+S Landschapsarchitecten, 2008)

1. Het energiegebruik van de gebouwde omgeving, van bedrijven, diensten en huishoudens, kan gereduceerd worden door ruimtelijke, bouw- en installatietechnische maatregelen. Ruimtelijke maatregelen zijn compact bouwen, zonering en compartimentering. Bouwtechnische maatregelen zijn doorgedreven isoleren en het vermijden van koudebruggen, het verzorgen van de luchtdichtheid, beschaduwen en thermische buffering. Installatietechnische maatregelen zijn ventileren en passief koelen, duurzame verwarmingstechnieken voor ruimte en water, en tenslotte energiezuinige verlichting en toestellen. Er zijn al redelijk wat oplossingen te vinden voor elk type van maatregel. De meeste zijn toepasbaar op individueel niveau, doch vele kunnen ook in clusters toegepast worden (serres, duurzame verwarming, compact bouwen,…). Voor het hergebruik van restwarmte is in de meeste gevallen een clustering van meerdere energiegebruikers noodzakelijk (Maes, 2011). Energienetwerken staan in voor het transport van de geproduceerde energie of restenergie.

2. Het Nederlandse industriële energiegebruik is voornamelijk geconcentreerd binnen de grote industriële bedrijven, bijvoorbeeld in de havengebieden. In Arnhem is het industriële weefsel vooral beperkt tot de kleinere bedrijvigheid. Haar energiegebruik kan vooral worden beperkt door sectoroverkoepelende maatregelen. Deze zijn de inzet van energie-efficiëntere machines en apparatuur, een beter onderhoud van installaties en een betere processturing, het hergebruik van restwarmte en restkracht, procesintensivering, energie- en emissiemanagement, en energiebenchmarking. Maar natuurlijk zou een instroom van nieuwe bedrijvigheid het energiepotentieel kunnen opdrijven.

3. Het mobiliteitssysteem is een soort energienetwerk. Niet voor transport van energie bedoeld, wel een energiegebruiker met de gedaante van een netwerk. Haar impact op het energiegebruik is bovendien aanzienlijk. Tevens kent zij nog andere negatieve effecten die een grote invloed uitoefenen op de burger, de economie en het milieu, we doelen op luchtemissies (waaronder CO2), onveiligheid, congestie en materiaalgebruik. Ook dat moet beter kunnen. Bijvoorbeeld door een strategie te kiezen die minimale mobiliteit behoeft (bijv. email i.p.v. post). Door ‘zwak’ vervoer te verkiezen (bijv. te voet of fiets(-taxi)). Door het gebruik van een modus met weinig impact op mens en milieu, op ruimte en energie: bijv. massatransport met voldoende bezetting of flexibel transport met weinig ruimte-inname.

2.3 Duurzame transitie van het energiesysteem – de weg van de ‘prosumers’ Er zijn vandaag reeds heel wat ‘tools’ beschikbaar op vlak van de reductie van het energiegebruik, de productie van hernieuwbare energie en de ontwikkeling van duurzamere mobiliteit. Onderzoek en ontwikkeling worden continu verder gezet om de huidige technologieën te verbeteren en nieuwe technologieën op de markt te zetten. Wat het onderlinge aandeel van de duurzame energietechnologieën in 2050 uiteindelijk zal zijn, valt moeilijk te voorspellen. Wat wel duidelijk is, is dat de huidige duurzame energietechnologieën wel reeds over een voldoende efficiëntie beschikken om de CO2-emissie van onze energievoorziening terug te dringen. Er rest ons 40 jaar om de 90% broeikasgasemissiereductie door te voeren. Dit pleit voor het activeren van een reductiestreven op alle vlakken in plaats van het artificieel willen elimineren van één of meerdere technologieën. Duurzame energietechnologieën vragen om experimenten die duidelijkheid bieden over hun werkelijke technologische en maatschappelijke performantie.

3

Experimenten hebben nood aan houvast, een voldoende duidelijk kader dat kritieke onzekerheden die de uitrol van experimenten tegenhouden uit de weg ruimt, zonder te over-reguleren. In onze opinie mag dit kader zich niet vastpinnen op een puur technologische bodem, maar moet het geënt worden op een systemische benadering. Een systemisch kader dat flexibel is ten opzichte van meerdere gekende en nog ongekende technologieën. Een kader dat de onderdelen tot één functionerend geheel smeedt. In ons voorstel wordt ruimte voor energiesystemen en ruimte voor mobiliteitssystemen naar voor geschoven, dewelke meteen ook ruimte voor gemeenschappen opnieuw definieert en danig vergroot.

De relatie tussen energie en ruimte is doorheen de jaren sterk gewijzigd. De eerste generatie energiebronnen waren veelvuldig in het landschap aanwezig en eisten veel ruimte op (spierkracht, bomen en bossen voor hout, wind- en waterkracht, turf en ontvening). Met de tweede generatie energiebronnen die over een veel grotere energiedensiteit beschikken (eindige fossiele en nucleaire voorraden) werd de ruimte gereserveerd voor energie danig gereduceerd. De nieuwe (derde) generatie duurzame energiebronnen zoekt opnieuw een veel grotere aansluiting met de natuurlijke energieaanvoer van het landschap en dat zowel bij de urbane, landelijke of maritieme conditie.

Op vlak van energienetwerken heeft men een zeer grote standaardisatie doorgevoerd en kleine energienetten tot grote energienetten geschakeld. Schaalvoordelen werden nagestreefd, maximum één energienet per energiedrager. De maatschappelijke kostprijs en ‘return on investment’ stond voorop.

Vermits de derde generatie energiebronnen door hun lokale oorsprong en beperktere energiedensiteit over een kleinere actieradius beschikken dan de conventionele tweede generatie energiebronnen, wordt de energie-uitwisseling opnieuw meer lokaal en daarmee ook het netwerksysteem.

Figuur 1: Ongelijktijdigheid vraag en aanbod energie en koppelen gebruikers (Bron: Strbac 2008 + eigen verwerking)

Een nieuwe lente, een nieuw geluid! De wereld van prosumers staat op – producenten tegelijk consumenten – gebruikmakend van stuurbare en niet-stuurbare intermitterende energieproductie.

Dergelijke systeemstructuur vraagt ofwel om lokale buffering (opslag energie), ofwel om een grote capaciteit van de energienetwerken om vraag, aanbod en bijhorende piekbelasting op te vangen.

De logica van kleine particuliere producenten – de weg naar autarkie2 - vraagt om een systeem van buffering en bijgevolg dient gezocht te worden naar een nieuw evenwichtspunt tussen de schaal van het energienetwerk enerzijds en de buffering anderzijds. Experimenten en economische analyses zullen het maatschappelijk-economisch optimum bepalen, verdere technologische evoluties kunnen dit nog wijzigen in de toekomst.

Lokale autarkie als streefdoel wordt gestuurd door de lokale potenties en ondersteund door de aanvoer en afvoer van lokale onevenwichten. Doel is het ‘bovenliggende’ netwerk te minimaliseren van exclusief aanvoerkanaal tot ‘overloopsysteem’ (zie figuur fase 3 – uitbalanceren van onevenwichten).

Er is tevens nood aan lokale (op buurtniveau) korte termijn piekbuffering en op grotere schaal (stadsregio) langere termijn baseloadbuffering die meer centraal komt te staan. Op microlokale schaal (de plek) herhaalt dit concept zich, bijvoorbeeld met piekbuffering met behulp van water, faseveranderingsmaterialen (denk aan ijs of paraffine) of thermochemische buffers en langere termijn seizoensoverbruggende geothermische warmtebuffers.

Niet alleen wordt het streven naar autarkie maatschappelijk-economisch gestuurd, met dit systeem kan men op schaal van de stadsregio het initiatief opstarten, zonder afhankelijk te zijn van de bovenliggende bestuursniveaus. Deze zelfredzaamheid wordt gestimuleerd tot op het niveau van de burger, die het heft in eigen handen neemt, al dan niet samen met zijn buren en lokale entiteiten. Om 2

Autarkie komt van het Griekse autos wat ‘zelf’ betekent en arkeoo ‘voldoende zijn’. We begrijpen het hier als zelfvoorzienend zijn op lokaal niveau voor energie, water, voedsel, afvalverwerking, enz.

4

hen hiervan te overtuigen is waardecreatie belangrijk. Die waardecreatie kan gevonden worden in fysieke gemeenschapsfuncties, die bijvoorbeeld opgericht worden als anchor loads (als voorbeeld een buurtzwembad) voor lokale gemeenschappelijke productie-installaties. De waardecreatie kan ook tot stand komen bij het ontwikkelen van buffers die bruisende gemeenschapsfuncties initiëren (e.g. oppompen van water naar landschapsvijvers) of in de sociale kringen die ontstaan voor het besturen van die lokale energie- en gemeenschapsfuncties. Als voorbeeld kan een buurthuis opgericht worden dat een centrale productie-installatie (brandstofcel of warmtekrachtkoppeling op groene brandstof, warmtepomp,…) en energiemanagementsysteem huisvest. Het gebruik van faseveranderingsmaterialen voor piekbuffering kan leiden tot kneedbare speelpleinen. Stel je voor dat je kinderen hun eigen speelplein boetseren tot heuse sculpturen en de dag nadien gewoon van nul kunnen herbeginnen – er zijn minder democratische initiatieven. Het energienetwerk wordt aldus een gekoppelde verzameling van lokale energiesystemen met bijhorende energienetten, die lokaal naar autarkie streven doch elkander ondersteunen, alsook ondersteund worden door supralokale productie en buffering. Naarmate de afstand vergroot, dient de netwerking te verdunnen.

Figuur 2: Doorgroeimodel autarkische eilanden (bron: Team Energienetwerken – Energetic city 2050)

Welke energietechnologieën voor productie en uitwisseling uiteindelijk gebruikt worden binnen en tussen de nagenoeg autarkische eilanden blijft onbepaald en daarom flexibel voor de lokale kenmerken en actoren. Eilanden kunnen bestaan uit autarkische woningen, al dan niet elektrisch gekoppeld. Ze kunnen bestaan uit elektrisch en thermisch gekoppelde gebouwen. Lokale productie kan decentraal in de gebouwen, of centraal in de wijk d.m.v. verschillende technologieën zoals warmtepompen, zonnecollectoren, brandstofcellen of warmtekrachtkoppelingen. Lokale netwerken hebben evenwel één of meerdere ‘hoofdknopen’ dewelke aangesloten zijn op het stedelijk netwerk dat voor de uitwisseling tussen deze lokale energienetwerken instaat. Het systeem kan zich organisch ontplooien. Interlokale connecties groeien langs vooraf bepaalde corridors en blijven toegankelijk. Ze bestaan uit elektrische connecties, of uit connecties voor warmte of groene vloeibare of gasvormige brandstoffen.

Energienetwerken zijn op heden volledig technologisch maar kunnen in 2050 even goed uit natuurlijke materialen bestaan. Denk aan een gemodificeerde botanische tuin waarvan wortelachtige leidingen een overproductie aan suikerwater transporteren naar plekken in de stad voor de productie van energie. Om die reden worden de wijken zowel gekoppeld door volledig technologische assen als door natuurlijke assen!

2.4 En wat met de bedrijven?

Outsourcing, ofwel het uitbesteden van economische activiteiten – doorgaans naar lageloonlanden – is een relatief recent fenomeen dat door de globalisatie sterk is aangewakkerd. Door het effect van goedkope en betrouwbare mobiliteitsnetwerken, zowel van goederen als data, is de wereld een dorp geworden. Als elke hoek van de wereld bereikbaar is, is het pure economische logica dat de activiteiten die de laagste waarde toevoegen worden geproduceerd op de locatie waar dit tegen de laagste kostprijs kan gebeuren. Nu zou je kunnen denken: ‘ok, geen probleem, dan concentreren we ons toch gewoon op activiteiten die een hoge waarde toevoegen?’. Dat noemen we de ‘diensteneconomie’ – in eerste instantie goed bedoeld en ongetwijfeld vol prachtige opportuniteiten. Vaak betreft het echter een excuus van politici die niet kunnen verhelpen dat alle productie op een hogesnelheidstrein richting het Oosten wordt gezet. En productie is broodnodig voor een maatschappij – alleen dient de manier waarop geproduceerd wordt, volledig herdacht worden. Het verbeteren van de energie-efficiënte en toegang tot hernieuwbare energie op bedrijventerreinen (denk ook aan restwarmte uitwisseling) kan – op lange 5

termijn – de impact van lage lonen counteren. Dit effect wordt versneld naarmate de lonen in het Oosten en Zuiden stijgen, wat waarschijnlijk is, en de energieprijzen verhogen, wat zeer waarschijnlijk is. Energie-efficiëntie op bedrijventerreinen kan tevens versterkt worden door ook hier weer het principe van het minst belastende pad te kiezen: ‘global licensing and local production’ – goederen die momenteel onnodig getransporteerd worden (de locatie van productie heeft geen reële en uitgebalanceerde ecologische, sociale of economische meerwaarde), kunnen via licenties over heel de wereld geproduceerd worden, nabij de afzetmarkt.

Zogenaamde ‘factories of the future’ zijn interessante denkpistes – ook voor Arnhem - en leiden naar de visie van flexibele productiehallen. Waar nu verschillende bedrijven op een bedrijventerrein naast elkaar gevestigd zijn, in de meeste gevallen zonder onderlinge verbondenheid, wordt de bedrijfsgrens volgens de principes van ‘smart manufacturing’ opengetrokken en productiesystemen op eenzelfde bedrijventerrein op elkaar afgestemd. Zo kunnen we denken aan een gezamenlijke productiehal waarbij verschillende productielijnen van verschillende bedrijven opgesteld staan, gebruik makend van een gemeenschappelijke basisinfrastructuur, en uiteraard met aandacht voor intellectuele eigendom. De productielijnen zijn bovendien zodanig modulair opgebouwd dat met een minimum aan omstelkosten ‘andere groepen van producten’ (batches) geproduceerd kunnen worden of aan ‘mass customisation’ kan worden gedaan. Qua locatiekeuze kunnen bedrijven bovendien op basis van ‘resource intensities’ schaalvoordelen halen door zich te groeperen op warmte-intensieve, water-intensieve, organischintensieve of urban mining bedrijventerreinen. Door bedrijven te laten samenwerken en zelfs te integreren, zonder dat de gezonde concurrentiële en marktzoekende krachten verstoord worden, kunnen tevens versnelde investeringen in duurzaamheid worden doorgevoerd. Vaak is het immers riskant om als geïsoleerd bedrijf dermate grote lange termijn-investeringsprojecten te dragen. Dit brengt ons in wezen helemaal terug bij het verhaal van de coöperatieve kracht, maar dan aan producentenzijde.

2.5 Een belangrijke rol voor mobiliteit Analoog aan de ruimte voor energie, is de ruimte voor mobiliteit door de geschiedenis heen danig gewijzigd. Spierkracht heeft voor een groot aandeel plaats gemaakt voor technologische aandrijvingen, individueel transport is aangevuld door massatransport. We weten dat mobiliteit de ruimtelijke functies volgt en tegelijk nieuwe functies genereert. Dus een goed uitgeruste mobiliteit lijkt om steeds meer mobiliteit te vragen. We weten ook dat de ruimte ter beschikking voor mobiliteit de transportmodi bepalen. Zo leidt een toename van het betonwegdek tot een toename van de automobiliteit en het vrachtwagentransport of zullen op- en afritten meer functies lokken, die op hun beurt meer mobiliteit zullen genereren. Omgekeerd kan een tekort aan parkeerplaatsen een moduswijziging naar de fiets genereren zoals in Kopenhagen. En zo zal een excellent uitgewerkt openbaar vervoer bij een (al dan niet georkestreerde) geknelde automobiliteit leiden tot een sterk gebruik van het openbaar vervoer.

Ruimte voor mobiliteit dient zo bepaald te worden dat de meest energie- en ruimtezuinige modus gekozen wordt en dat de modus die op hernieuwbare energie kan aangedreven worden het grootste aandeel verkrijgt. Hier staat zelf aangedreven mobiliteit en goed gebruikt massatransport met stip bovenaan.

Daarom wordt in ons stadsontwerp de ruimte voor automobiliteit gereduceerd ten gunste van de zelf aangedreven mobiliteit – voet, fiets, rolstoel, bakfiets, fietskar, fietstaxi – eventueel elektrisch ondersteund – en ten gunste van massatransport – trolley, tram, metro, lightrail, collectief (naast een aandeel individueel) autobezit. De eerste soort krijgt de volle vrijheid in en tussen wijken, terwijl de tweede soort zich eerder richt tot de ruimte buiten de wijken, met name de grotere afstanden (intracity tot intercity). De laatste hebben enkel toegang tot de gemeenschapsfuncties van de wijken, gelegen in een binnengebied of aan de rand (bijv. gemeenschappelijke e-carparking, buurtwinkel, kantoor, bibliotheek, ect.).

Er wordt dus ruimte gewonnen! De ruimte verslindende automobiliteit wordt gereduceerd en gecondenseerd. Dit creëert vrije publieke ruimte, niet onderworpen aan een bovenliggend technologisch opdringerig systeem, die publiek en/of individueel te ontginnen en in te kleden is.

Ruimte voor mobiliteit wordt ruimte voor ontmoeting en activiteit. Parkeerplaatsen en Openbaar Vervoer-plaatsen (OV-plaatsen) worden ruimtelijk en functioneel gekoppeld aan gemeenschapsfuncties. Hierbij wordt rekening gehouden met minimale loopafstanden, want wie wil niet comfortabel thuis geraken met kinderen en boodschappen? Wijken worden geen afgesloten enclaves, maar via poorten (lokale gemeenschapsfunctie) geschakelde oases van re-creatie en ontmoeting.

6

Parkeergarages en OV-punten zijn elektrisch gekoppeld en vormen op energetisch vlak een technologische laag die dienst doet als overloopsysteem voor lokale energieoverschotten, tekorten en als piekbuffering. De geparkeerde elektrische voertuigen (e-voertuigen) beschikken over snelle laadinfrastructuur op hoog spanningsniveau. De buffercapaciteit wordt opgedreven doordat de evoertuigen ook elkaar kunnen opladen wanneer een voertuig binnenkort paraat moet staan. Evoertuigen kunnen collectief (autodelen) of individueel bezit zijn. Door het ongelijktijdig gebruik van individuele voertuigen kan met gedeeld bezit echter een hogere efficiëntie op materiaal- en ruimtevlak bekomen worden. Dit geeft de gebruiker ook recht tot verschillende types van voertuigen, overeenstemmend met hun actuele nood. Ook dat is waardecreatie.

Figuur 3: Arnhem, radiaalstructuur met parkeergarages en het nieuw lusvormig ontsluitingssyststeem (bron: Team Energienetwerken – Energetic city 2050)

Typisch voor Arnhem zijn de grotere assen die een radiaalstructuur vormen. Het is deze radiaalstructuur die mobiliteitsgewijs geïntensifieerd wordt en eveneens plaats biedt voor ontmoeting.

Gemeenschappelijke parkeergarages (buffers) op wijkniveau zijn ook hier intensief gekoppeld aan het OV-netwerk dewelke toegang geeft tot de omliggende gemeenschapsfuncties. De figuur toont in rode stippellijn het knippen van de kleine ring in Arnhem en de zwarte lijnen met bollen het nieuw lusvormige onsluitingssysteem.

3. Hoe daar te geraken?

3.1 Naar energienetwerken: hoe ‘transitie’ beïnvloeden?

Energienetwerken vragen andere culturen, structuren en praktijken van het dominante energiesysteem en zeker ook van het ruimtelijk systeem in en buiten de stad Arnhem. We kunnen dus het populaire concept ‘transitie’ hanteren en gebruik maken van de inzichten uit het transitiedenken (cf. Geels et al., 1998; Geels & Schot, 2007; Grin, Rotmans, et al., 2010; Meadowcroft, 2011) Transities verwijzen immers naar radicale of diepgaande wijzigingen in de systemen die de basis vormen van onze maatschappelijke ontwikkeling. Hoewel we enkele bruikbare elementen wensen mee te nemen uit het klassieke transitiemanagement, geloven we veeleer in een complexiteitserkennende transitie governance (Block en Paredis, 2012). We zullen dit toelichten in twee groepen van aandachtspunten en bouwstenen: de eerste groep focust veeleer op procesmatige aspecten, de tweede groep op actorgebonden elementen.

7

Procesmatige bouwstenen: • Aandacht voor verwachtingen en toekomstvisies: indien men dit manifest zinvol vindt, kan het richting geven aan beleid en praktijken in Arnhem. Inspirerende visies breken immers denkkaders open en kunnen een agenda creëren waarrond actoren gaan samenwerken. Ze kunnen legitimatie geven aan nieuwe projecten en programma’s, aan nieuwe beleidssporen, aan heroriëntatie van financiering, aan tijdelijke bescherming van goede praktijken. Visies werken echter niet voor iedereen en dus zijn – zeker op termijn – ook andersoortige stappen nodig (bijvoorbeeld aanpassing aan regelgeving of introductie van marktinstrumenten).

• Leerprocessen stimuleren: Het implementeren van energienetwerken vergt allicht complexe (beleids)processen waarbij ‘al doende leren’ cruciaal is. Dit leren kan verschillende vormen aannemen.

“Eerste orde leren” verwijst naar het opdoen van nieuwe kennis en de overdracht van die kennis. Bij “tweede orde leren” wordt het oorspronkelijke probleem geherdefinieerd. De vraag is niet zozeer of we de dingen goed doen, maar vooral of we nog de goede dingen doen. Dat is vaak een sociaal proces en daarom zijn ‘governance’ netwerken nodig (zie boven).

• Onzekerheid en traagheid toelaten: het introduceren van energienetwerken (zowel mentaal als fysiek) in Arnhem dient gepaard te gaan met flexibiliteit in het omgaan met tijdslijnen. Het stadsbestuur van Arnhem en de ‘governance’ netwerken kunnen wel invloed uitoefenen, maar kunnen hun energiesysteem niet zomaar wijzigen. Vandaar dat voor de sturingsfilosofie achter transitieprocessen soms de term goal-oriented incrementalism gebruikt wordt: we zetten een richting en doel uit, maar we zullen daar met kleine stapjes (incrementeel) naartoe moeten bewegen, zonder absolute zekerheid op succes. Anderzijds, we zetten niet zomaar stapjes in het wilde weg, er is wel degelijk een richtinggevend beeld inzake duurzame energienetwerken.

• Praktische stappen zetten, kritisch voortbouwend op wat er al is: door te experimenteren met nieuwe technologieën en praktijken, door het opbouwen van nieuwe relaties, door nieuwe vaardigheden,… zullen energienetwerken vorm en inhoud krijgen. Korte termijnacties worden zo gekoppeld aan de lange termijnvisies. Het is belangrijk te beseffen dat niet alles opnieuw moet worden uitgevonden: er bestaan al veel goede praktijken, zeker ook in Arnhem, die best worden verdiept, uitgebreid, opgeschaald, kritisch herdacht en in de filosofie van energienetwerken worden binnengebracht.

• Formele strategische planning relativeren: Dergelijke instrumenten vormen doorgaans geen bifurcatiemoment, maar zijn slechts één van de vele elementen in een kluwen van complexe strategische processen die in onderlinge interactie de (beleids)uitkomsten bepalen. We stellen voor niet te veel tijd te verliezen met de opmaak van een formele strategie inzake energienetwerken, maar te starten met experimenten, bestaande praktijken te koppelen aan deze filosofie, waar mogelijk in te grijpen in formele regels, etc. Wel kunnen formele plannen voor een zekere profilering zorgen en een houvast bieden voor (vaak minder betrokken) actoren binnen en buiten de organisatie.

Actorgebonden bouwstenen: • Bewustzijn van een nood aan verandering: Met actoren die niet geloven dat onze maatschappelijke systemen met ernstige problemen worstelen, is het moeilijk samenwerken vanuit een transitieperspectief. Daarom wordt er vaak gekozen om in de eerste fases vooral voorlopers te betrekken, veranderingsgezinde spelers uit regime en niches. Voldoende aandacht voor de groep van volgers is echter nodig om ook omvang te geven aan de veranderingsbeweging.

• Bouwen van veranderingsgezinde netwerken: Het energiesysteem en belendende systemen in Arnhem grondig aanpassen vraagt om ‘governance’-netwerken waarin voorlopers en meer behoudsgezinde dominante spelers een draagvlak creëren voor deze veranderingen. Zo bundelt men essentiële middelen (vb. geld, mensen, expertise), wisselt men kennis en ervaring uit, etc. Omdat veel grote spelers niet erg geneigd zijn zomaar te beginnen sleutelen aan het systeem waarin ze een belangrijke rol spelen, is het van belang voldoende nichespelers en vooruitdenkende regimespelers te betrekken in zo’n netwerken.

• Geen machtsvacuüm, wel governance settings: Hoewel de macht van het Arnhemse bestuur aanzienlijk blijft, is er zoals reeds gesteld geen enkele actor die voldoende greep heeft op alle factoren die aanleunen bij energienetwerken.

• Geen machtsvacuüm, dus ook weerstand en strijd: Het volstaat niet om met enkele goede ideeën los van het Arnhemse bestuur of andere ‘machtige’ actoren aan de slag te gaan. We moeten ons bewust zijn van politieke en machtsvragen, echter zonder deze als een probleem te beschouwen. Verschillende vormen van macht dienen slim ingezet te worden om de verandering naar energienetwerken te bespoedigen.

• Zoeken naar structurele verandering, ook top-down: Verandering vindt niet alleen vanuit niches plaats, maar ook door structurele aanpassingen op het niveau van de huidige dominante actoren, zoals het bestuur van Arnhem, energieleveranciers, grote bedrijven, etc.

8

• Slimme verbindingen leggen: Een van de thema’s die doorheen veel van bovenstaande bouwstenen speelt, is dat van verbindingen leggen: tussen verschillende soorten actoren, tussen aan de gang zijnde processen, tussen nieuwe ideeën en traditionele settings die zichzelf aan het vastrijden zijn.

Verbindingen leggen is mensenwerk en verbinders - in politieke literatuur soms ‘policy entrepreneurs’ genoemd (Kingdon, 1984) - blijken essentieel om transitieprocessen vooruit te helpen.

3.3 Kapitaalmobilisatie De economische instabiliteit waarmee onze huidige maatschappij geconfronteerd wordt, kent zijn oorzaak in verschillende fenomenen, allemaal met loeiende namen zoals de bankencrisis, outsourcing, resource depletion, en ga zo maar door. Vele van deze fenomenen zijn echter grotendeels te verklaren doordat het management van de meeste bedrijven gestoeld is op ultrakortetermijndenken en dus haastig winstbejag. Ergens langsheen het pad van economische groei zijn we ons “gezond boerenverstand” verloren dat rekening houdt met de relatie tussen zaaien en oogsten, de noodzaak van rotatie en herstel of het inbouwen van flexibiliteit wegens weersafhankelijkheid. Onze economische maatschappij draait enkel op groeihormonen en de honger naar meer in plaats van beter.

De bankencrisis, die overigens perfect te vermijden was mochten we als maatschappij onze lessen uit het verleden getrokken hebben (zie Glass-Steagall Act uit 1933), is ontstaan uit het feit dat de mensen die het geld konden uitgeven, niet meer verantwoordelijk waren voor de terugbetaling van het geld.

Bekijk het alsof je in een casino stapt met andermans geld – dan kan je maar op zoveel mogelijk inzetten, toch? Dat is ook wat gebeurd is en de gevolgen kent ondertussen iedereen. Het ergste is dat we – en dan vooral onze overheden – dit hebben laten gebeuren zonder ingrijpen (zie verwittigingen consumentengroepen aan het adres van Alan Greenspan en wellicht ook dichter bij huis, bij de commissies voor toezicht op bankenwezen e.d.m.). De relatie tussen investeringen en rendementen werd kunstmatig door middel van hightech apparatuur berekend terwijl een kat haar jongen niet meer terug vond in de matrices. Eerlijke projecten, met eerlijke rendementen werden genegeerd omdat ze als inferieur werden beschouwd ten opzichte van de computer gemodelleerde theoretische winsten. Een transitie naar duurzaamheid kan enkel wanneer de relatie tussen “zaaien en oogsten” opnieuw duidelijk wordt op de financiële markt (leuk voorbeeld is Triodos Bank). En dit moet dringend gebeuren want de economie heeft een heuse kapitaalmobilisatie nodig om de huidige uitdagingen te overwinnen. Het toevoegen van nieuwe infrastructurele lagen vereist dermate veel investeringen dat het ongezond is, om niet te zeggen onmogelijk, dit enkel door overheden te laten dragen. Het pure privatieve pad is echter ook af te raden; enerzijds vanwege het gevaar voor natuurlijke monopolies (schaalvoordelen die leiden tot opslorping van de markt door één enkele of meerdere grote partijen); anderzijds vanwege de hoogstwaarschijnlijk trage vooruitgang door het ontbreken van kortetermijnwinsten. Er moet dus een tussenweg worden gelegd, een pad dat het midden houdt tussen ondernemersvaardigheden en gemeenschapszin. Dergelijke trajecten, in het bijzonder in crisistijden, zijn al meermaals succesvol afgelegd met behulp van zogenaamde coöperaties – economische vehikels die zelforganisatie van gebruikers of producenten inhouden en waarbij er doorgaans een lage toegangsdrempel wordt gehanteerd (goed voorbeeld is Mandragon). Het langetermijndenken kan daarbij aangewakkerd worden door de creatie van pensioenfondsen met matig risicokapitaal, specifiek gericht op het tackelen van de grote uitdagingen van de toekomst: duurzame energie, duurzame grondstoffen, vergrijzing, etc.

3.4 Een voorbeeld – Business Improvement Districts De taak van de stad kan zich beperken tot het faciliteren van publieke diensten in de stad of wijken, in plaats van het zelf aan te bieden. Er bestaan reeds instrumenten die dit mogelijk maken, neem bijvoorbeeld de Business Improvement Districts (BID) - in Nederland de Bedrijfsgerichte Gebiedsverbetering genoemd - doch het systeem kan analoog opgezet worden voor woongebieden.

Hier nemen private partijen, bedrijven, organisaties en burgers, publieke taken op. Een BID is een instrument dat toelaat een overeengekomen takenpakket uit te voeren door een structurele organisatie, ondersteund door een structurele financiering mogelijks via een publieke heffing in een definieerbaar afgebakend gebied. Alle vastgoedeigenaars en/of bedrijven/zelfstandigen/burgers betalen zo een bijkomende heffing in dat gebied voor het voorzien van die diensten door een publieke, private of publiek-private organisatie. Maar een BID kan ook inkomsten halen uit andere bronnen, zoals winsten op diensten of uit investeringsprojecten (Mitchell 1999; Maes 2011). BIDs zijn in de Verenigde Staten wijd verspreid en de taken zijn divers: verbetering van de infrastructuur, marketing, economische 9

ontwikkeling, belangenverdediging in het lokaal beleid, beveiliging, beheer van de publieke ruimte en maatschappelijke dienstverlening. BIDs werden opgericht om de verpaupering in de binnensteden tegen te gaan. Mitchell gaat zover dat hij BID-organisaties ziet deelnemen - een taak opnemen - in het lokale beleid.

3.5 Business development ipv leefstijlen De irrealistische winsten op de beurzen zijn verdwenen, geld wordt geïnvesteerd in de echte uitdagingen. Lokale investeringen zijn weer meer aantrekkelijk. Centraal in ons voorstel staat ondernemerschap, zij het nu met handen, hersenen of geld. Iedereen kan ondernemen, zowel de arbeider, als de advocaat, doctor of beeldschermwerker. Hoewel we de bespreekbaarheid van leefstijlen begrijpen, ondersteunen we deze methode niet. Leefstijlen werken compartimenterend, het richt schotten op tussen dat wat verbonden moet worden. Delend i.p.v. verbindend en dat staat haaks op wat energienetwerken wil bereiken. Wat met de stijlen die niet worden vernoemd? Wat met de burgers die niet worden aangesproken? Energienetwerken wil iedereen bereiken zonder onderscheid. Maar dat wil ook niet zeggen dat alle burgers en bedrijven (steeds) actief moeten bijdragen aan een lokaal initiatief.

Men kan zich onthouden, afwachten of deelnemen aan een onderdeel: coördinatie, organisatie, … tot en met een financiële injectie. Nieuwe maatschappelijke richtingen vragen nu eenmaal tijd om te rijpen.

4. Slot: ‘Wat echt is gaat langzaam’ Het implementeren van energienetwerken zal gaandeweg en traag gebeuren, met vallen en opstaan.

Bovendien vraagt elk schaalniveau en elk stadsdeel of wijk maatwerk. Een passe-partout managementverhaal zal niet werken. Ook volstaat een technologische blik niet. We moeten rekening houden met bredere en verweven systemen, met de verbondenheid en onderlinge afhankelijkheid van technologie, instituties, structuren, markten, productie- en consumptienetwerken, wetenschap, dagelijkse routines, culturele betekenissen, waarden en normen. Die verbondenheid verklaart de stabiliteit van het huidige energiesysteem, maar als systemen in crisis raken, geeft ze ook veel aanknopingspunten om van verandering werk te maken. Dit opent beleidsvensters voor energienetwerken...

Voorliggend manifest brengt een veelheid van ideeën samen om Arnhem om te bouwen tot ARNHEMozaïc, de netwerkelijkheid van een duurzame toekomst. Een plaats waar gemeenschappen (communities) kansen nemen en scheppen (opportunities). Technologische, (infra-) structurele, instrumentele en gouvernementele ideeën reiken handvaten aan om een variatie aan ‘ontwikkelingspaden’ (pathways) te verkennen, te onderzoeken, te experimenteren, te bediscussiëren en te communiceren. Arnhem kan nu worden omgebouwd van ‘stad’ naar labo van de toekomst ‘Factory of the future’ - een labo voor co-productie van Arnhemmers, door Arnhemmers en voor Arnhemmers. The show can start now, please enter the theatre!

10

5. Referenties Block , T., Paredis, E. (2012). Duurzame en creatieve steden – de stad als motor van de samenleving.

Verslagboek ViA-Rondetafel, Stedenbeleid. Brussel, 14 maart 2012: 97-129.

CE Delft en DCMR Milieudienst Rijnmond (2007). Energiek in Rijnmond. Energie: gebruikscijfers, beleidsdoelen, kansen in Rijnmond.

Diederen, A. (2010). Global resource depletion, managed austerity and elements of hope. Delft, Eburon Academic Publishers.

Dincer, I. (2002). The role of exergy in energy policy making. Energy Policy 30(2): 137-149.

Europese Comissie (2011). Routekaart naar een concurrerende koolstofarme economie in 2050.

Geels, F., Rip, A, Kemp, R. (1998). Technological Change. In: S. Rayner, L. Malone (eds.), Human Choice and Climate Change, Vol 2 Resources and Technology, Batelle Press, Washington D.C., pp. 327-399.

Geels, F., J. Schot, J. (2007), Typology of sociotechnical transition pathways. Research Policy,36: 399-417..

H+N+S Landschapsarchitecten (2008). Kleine Energieatlas. Ruimtebeslag van elektriciteitsopwekking: de voetafdruk van 3.387 GWh. Grin, J., Rotmans, J., Schot, J. (eds.), Transition to Sustainable Development. New Directions in the Study of Long Term Transformative Change, New York: Routledge.

Kingdon, J.W. (2011 [1984]), Agendas, Alternatives and Public Policies. Updated second edition, Boston: Longman.

Lowenthal, M. D. en W. E. Kastenberg (1998). Industrial ecology and energy systems: a first step. Resources, Conservation and Recycling 24(1): 51-63.

Lysen, E. H. (1996). The Trias Energica: Solar energy strategies for developing countries. Eurosun Conference.

Freiburg.

Maes T. (2011). Reductie van CO2-emissies op bedrijventerreinen in Vlaanderen door energiemanagement en energieplanning. Universiteit Gent.

Meadowcroft, J. (2011), Engaging with the politics of transitions. Journal of Environmental Innovation and Societal Transitions, 1 (1): 70-75.

Michell, J. (1999). Business Improvement District and innovative service delivery, The PricewaterhouseCoopers Endowment for The Business of Government.

Rosen, M. A. en D. S. Scott (2003a). Entropy production and exergy destruction: Part I - hierarchy of Earth's major constituencies. International Journal of Hydrogen Energy 28(12): 1307-1313.

Rosen, M. A. en D. S. Scott (2003b). Entropy production and exergy destruction: Part II - illustrative technologies. International Journal of Hydrogen Energy 28(12): 1315-1323.

Rosen, M. A., I. Dincer, et al. (2008). Role of exergy in increasing efficiency and sustainability and reducing environmental impact. Energy Policy 36(1): 128-137.

Strbac, G. (2008). Demand side management: Benefits and challenges. Energy Policy 36(12): 44194426.

Stremke, S. en J. Koh (2010). Ecological concepts and strategies with relevance to energy-conscious spatial planning and design. Environment and Planning B: Planning and Design 37(3): 518-532.

Tillie, N., A. Van den Dobbelsteen, et al. (2009a). Towards CO2 neutral urban planning - presenting the Rotterdam energy approach and planning (REAP). ISOCARP Congress 2009.

Tillie, N., A. Van den Dobbelsteen, et al. (2009b). REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning. Op naar CO2-neutrale stedenbouw. Rotterdam, Projectgroep Hart van Zuid en Rotterdam Climate Initiative.

Trias Energetica (2010). www.triasenergetica.com. Geconsulteerd op 5/11/2010.

Ayres, R. U. (1998). Eco-thermodynamics: economics and the second law. Ecological Economics 26(2): 189209.

WWF International, Ecofys, et al. (2011). The energy report, 100% renewable energy by 2050.

11