De Ingenieur februari 2020 by De Ingenieur

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

DE INGENIEUR nummer 2 | jaargang 132 | februari 2020

CHINA

gaat het maken

DE PRINS FRISO DE PRINS FRISO INGENIEURSPRIJS INGENIEURSPRIJS WOENSDAG 4 MAART 2020 WOENSDAG 4 MAART 2020 TIJDENS DE TIJDENS DE

DAG VAN DE INGENIEUR DAG VAN DE INGENIEUR Met de uitreiking van de Prins Friso Ingenieursprijs aan de Ingenieur van het Jaar wil het Koninklijk Met de uitreiking van de(KIVI) Prins excellente Friso Ingenieursprijs Instituut Van Ingenieurs aan de Ingenieur hetvoor Jaarhet wil voetlicht het Koninklijk ingenieurs en hunvan werk Instituut brengen.Van Ingenieurs (KIVI) excellente ingenieurs en hun werk voor het voetlicht brengen. Kijk voor aanmelden en verdere informatie op: www.kivi.nl/dagvandeingenieur Kijk voor aanmelden en verdere informatie op: www.kivi.nl/dagvandeingenieur

@dagvandeingenieur #dvdi2020 @dagvandeingenieur #dvdi2020

met medewerking van:

foto Depositphotos

12 MADE IN CHINA Amerikaanse en Europese regeringen maken zich in toenemende mate zorgen over een Chinees tienjarenplan waarmee het land de komende jaren een industriële en technologische wereldleider wil worden. Zal de Volksrepubliek erin slagen die ambitie waar te maken en zijn die zorgen van het Westen wel terecht?

18 SURFEN OP LICHT Onze draadloze netwerken bereiken stilaan hun maximale capaciteit. Onderzoekers werken aan een nieuwe manier om met het internet te verbinden: via licht.

31 ZORGEN OM STRALING Het 5G-netwerk dat nu wordt aangelegd moet razendsnelle internetverbindingen mogelijk maken. Maar een groep mensen maakt zich zorgen. Is die straling misschien schadelijk voor de gezondheid?

Geknipt Vooraf Focus Giesen China gaat het maken Internet via het lichtnet Prins Friso Prijs Star Wars-technologie Inbox 5G en gezondheid Möring Quote Punt Eureka Treinmodernisering Laat je coachen Media To do Voorwaarts Passie

46 CIRCULAIRE TREINEN De eerste generatie dubbeldekkers van de NS is aan modernisering toe. NS slaagt erin om vrijwel alle onderdelen die worden vervangen een nieuwe bestemming te geven. T EC H N I E K M A A K T J E W E R E L D

DE INGENIEUR nummer 2 | jaargang 132 | februari 2020

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

CHINA

gaat het maken

40 ZETEL-SEGWAY De Segway kennen we als een tweewieler waarop de passagier zich staand voort beweegt, met gyroscopen die voor de balans zorgen. Nu komt er een versie waarin de passagier kan zitten. Ook in Eureka: karten op de gletsjer, medicijnen uit een kunstmatig blad, elektrische brandweerwagens en laserstralen op de plaats delict.

De draak, symbool voor China, staat voor geluk. Hij vliegt zonder vleu gels, dankzij magie. foto Depositphotos

EUREKA

jaargang 132 nummer 2 januari 2020

De filmreeks Star Wars neemt de kijker al meer dan veertig jaar mee naar een sterrenstelsel ‘lang geleden, ver weg hier vandaan’. Dankzij geïnspireerde ingenieurs wordt sciencefiction steeds vaker werkelijkheid.

illustratie Peter Welleman

INHOUD

25 STAR WARS IN HET ECHT

2 3 4 5 12 18 22 25 30 31 35 36 39 40 46 53 56 61 62 64

COLOFON

ABONNEMENTEN Leden van het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs (KIVI) ontvangen De Ingenieur uit hoofde van hun lidmaatschap. Abonnement voor niet-leden (inclusief btw): • magazine € 128,50 per jaar • digitaal € 69,- per jaar • losse nummers € 15,- (inclusief verzending) Abonnementen worden tot wederopzegging aangegaan en ten minste voor de vermelde periode. Het abonnement kan na deze periode per maand worden opgezegd. U kunt uw opzegging het beste via onze website doorgeven: www.deingenieur.nl/lezersservice

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

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

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

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

De Ingenieur verschijnt 12 maal per jaar. © Copyright 2020 Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, via internet of op welke andere wijze dan ook zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever. Niet in alle gevallen is na te gaan of er op de illustraties in dit nummer nog copyright rust. Waar er nog verplichtingen zijn tot het betalen van auteursrecht is de uitgever bereid daar alsnog aan te voldoen. ISSN 0020-1146

LIDMAATSCHAP KONINKLIJK INSTITUUT VAN INGENIEURS Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs (KIVI) is de beroepsvereniging voor hoger opgeleide technici in Nederland. Iedereen die hoger technisch onderwijs volgt, heeft gevolgd of een sterke affiniteit heeft met techniek, kan lid worden van KIVI. Leden ontvangen vanuit het lidmaatschap technologietijdschrift De Ingenieur. Kijk voor meer lidmaatschapsvoordeel op www.kivi.nl/lidmaatschap. CONTRIBUTIE 2020 Regulier lidmaatschap: € 137,50 Afgestudeerd in 2019/2020: € 69,Studentlidmaatschap: € 44,Seniorlidmaatschap: € 108,De contributie voor leden in het buitenland is gelijk aan die voor leden woonachtig in Nederland. Een lidmaatschapsjaar loopt van 1 januari tot en met 31 december. Bij lidmaatschappen die in de loop van het jaar ingaan, wordt de contributie naar rato berekend. Aanmelden voor het lidmaatschap kan via www.kivi.nl/lidworden. OPZEGGEN LIDMAATSCHAP Het lidmaatschap wordt jaarlijks automatisch verlengd. Beëindiging van het lidmaatschap kan per het einde van het kalenderjaar. Er geldt een opzegtermijn van ten minste één maand; een schriftelijke opzegging per brief of e-mail dient uiterlijk 1 december in ons bezit te zijn. Na ontvangst van de opzegging en eventueel verschuldigde contributie verstuurt de ledenadministratie een bevestiging. CORRESPONDENTIEADRES Koninklijk Instituut Van Ingenieurs t.a.v. Ledenadministratie Postbus 30424 2500 GK Den Haag tel 070 391 98 80 ledenadministratie@kivi.nl

GEKNIPT ‘De skills die we nodig hebben zijn passie en nieuwsgierigheid, pas daarna komt vaktechnische kennis. Ben je als ingenieur bereid te vergeten wat je hebt geleerd?’ Trendwatcher Richard van Hooijdonk weet wat de ingenieur van de toekomst nodig heeft (ILYA).

‘Maar is er nou echt iets gebeurd? Niet toch? Er komt een overleg en men gaat geeltjes plakken.’ Echte maatregelen zijn uitgebleven na een reeks instortingen in onder meer Eindhoven en Alkmaar, zegt directeur Evelien Bruggeman van het Instituut voor Bouwrecht (Technisch Weekblad).

‘Wij hebben het aan de Nederlanders vrij duidelijk gemaakt: wij geloven dat dit bijzonder gevoelige technologie is, die niet thuishoort op bepaalde plaatsen.’ Ambassadeur Pete Hoekstra verwoordt het Amerikaanse verzet tegen de export van chipmachines van ASML naar China (Het Financieele Dagblad).

‘Aannemers kunnen direct beginnen met het gebruik van biobrandstof, in de meeste machines is dit gewoon mogelijk. Dat zorgt al voor een reductie van 20 tot 30 procent.’ Zo moeilijk is het niet voor de bouw om duurzamer te worden, zegt Albert Lusseveld van de brancheorganisatie BMWT (Cobouw).

‘Als de Nederlandse overheid toch besluit om bepaalde bedrijven uit te sluiten op politieke gronden, dan wordt het een politieke kwestie. En dat zal de bilaterale relatie negatief beïnvloeden.’ De Chinese ambassadeur Xu Hong wil dat Huawei een eerlijke kans krijgt op de aanleg van een 5G-netwerk in Nederland (Trouw).

‘Ook ingenieurs moeten hun morele verantwoordelijkheid nemen en op voorhand stilstaan bij ethische vraagstukken, dus voordat er een prototype wordt gemaakt.’ Moraalfilosoof Katleen Gabriels pleit voor ethische regels voor robots en ingenieurs (Het Parool).

‘Kunstmatige intelligentie gaat voor een grotere verandering zorgen dan de komst van het internet.’ Premier Mark Rutte zegt al met al toch positief te zijn over de nieuwe technologie (nu.nl).

‘Dit is de Ground Zero voor glastuinbouwtechnologie.’ De Amerikaanse minister van landbouw Sonny Perdue is onder de indruk van de glasframbozenteelt in de kassen van WUR Bleiswijk (Hortipoint.nl).

MADE IN CHINA 2025

Pancras Dijk is hoofdredacteur van De Ingenieur.

ASML heeft wrevel gewekt in de VS. Daar zijn ze benauwd dat ze op technologisch gebied voorbij worden gestreefd door de Volksrepubliek. Op het moment van schrijven is het nog niet duidelijk of de Nederlandse regering zal zwichten onder de Amerikaanse druk en ASML de exportvergunning zal onthouden. Het maartnummer wordt ook om een andere reden iets om naar uit te kijken. De Ingenieur krijgt dan voor het eerst zijn nieuwe jasje aan, in de vorm van een nieuwe lay-out, gemaakt door een nieuwe vormgever. Volgende maand zal ik daar natuurlijk veel meer over vertellen, maar sta mij toe hier in ieder geval één naam even te noemen: Hannie van den Berg. Dankzij haar zag dit tijdschrift er de afgelopen jaren elke maand weer mooi en verzorgd uit. Bedankt, Hannie!

Van een maakland wil China binnen een decennium een innovatieve grootmacht worden, op gelijke voet met de Verenigde Staten

In dit nummer vindt u het eerste verhaal dat dankzij de FBB tot stand is gekomen, van de hand van freelance journalist en Chinakenner Fred Sengers. Bijna vijf jaar geleden kondigde de regering in Beijing het strategische plan Made in China 2025 aan. Van een maakland wil China binnen een decennium een innovatieve, technologische grootmacht worden, op gelijke voet met de Verenigde Staten. Sengers verdiepte zich in de achtergronden van die Chinese ambities. Hoe staat het met het realiseren ervan? En is de lichte benauwdheid die in het Westen vaak uitbreekt wanneer de Chinese ambities ter sprake komen wel gerechtvaardigd? Het coververhaal van deze maand is het eerste in een tweeluik dat Sengers schreef voor De Ingenieur. Volgende maand zal hij met name ingaan op de gevolgen van het Chinese technologie beleid voor Nederlandse bedrijven. Dat is nogal actueel op dit moment. De voorgenomen export van een peperdure, geavanceerde chipmachine van de Brabantse trots

foto Inge van Mill

VOORAF

oen eind 2018 mijn voorganger Frank Biesboer met pensioen ging, eerde het hoofdbestuur van KIVI hem op de meest gepaste wijze. Op de feestelijke afscheidsreceptie kondigde het de instelling van de Frank Biesboer Beurs (FBB) aan. Journalisten die graag een diepgravend verhaal zouden maken op het snijvlak van technologie en maatschappij, maar niet direct de middelen hebben om zich voor langere tijd vrij te maken voor zo’n groot project, kunnen een beroep op de beurs doen voor extra financiële ondersteuning.

februari 2020 | de ingenieur 2 | 3

Pfas-oplossingen

Funderingspalen getest

foto NNTS

Winnaar Vernufteling

Lees het laatste technieknieuws op www.deingenieur.nl

Exemplaren van de Key Recorder, het apparaatje dat het signaal van een elektronische autosleutel opneemt en doorstuurt naar de pakketbezorger. Die kan er de kofferbak van de auto mee openmaken om een pakket te bezorgen.

PAKKET BEZORGD IN AUTO

FOCUS

De Enschedese bedrijven 2DEAL en No Nonsense Technical Solutions (NNTS) hebben een systeem gebouwd waarmee webwinkels pakketjes in de kofferbak van iemands auto kunnen afleveren. Een consument die online iets heeft besteld, hoeft dan niet langer thuis te zijn om het pakket in ontvangst te nemen.

onder redactie van Jim Heirbaut redactie@ingenieur.nl m.m.v. Pancras Dijk en Marlies ter Voorde

4 | de ingenieur 2 | februari 2020

Een bezorger hoeft niet meer af te wachten of de ontvanger van het pakketje wel thuis is. Voortaan kan hij een pakketje achterlaten in de auto van de ontvanger. Die auto kan op de oprit staan, bij het werk of op een carpoolplek, dat maakt niet uit. In opdracht van 2DEAL ontwikkelde ingenieursbureau NNTS hiervoor een vernuftig systeem. Na het plaatsen van een bestelling bij een webwinkel geeft de klant in een speciale app aan waar de auto staat. Vervolgens legt de klant de elektronische autosleutel in een speciaal ontwikkeld kastje, de Key Recorder. Deze elektronica neemt het in radiogolven versleutelde signaal op dat de kofferbak opent. Het digitale signaal wordt nu via de app g eüpload, zodat de bezorger even later met een ander apparaatje de kofferbak kan openen. ‘We kraken geen code, maar maken het originele signaal van de autosleutel zo goed mogelijk na en spelen het af’, vertelt projectleider Wouter Sieverink van NNTS. Om dat echt goed te laten werken, was niet eenvoudig. ‘De uitdaging was dat ons systeem – het signaal opnemen en afspelen – moet werken voor alle verschillende autotypes. We moesten daarbij steeds slim dingen uitproberen, een soort trial-and-error, want autofabrikanten laten echt niets los over de werking van hun elektronische sleutels.’ De auto gaat voor veel mensen een centralere rol innemen, verwacht Richard Klomp van 2DEAL (voluit: 2 DEliver ALways). ‘Een grote Duitse autofabrikant waarmee wij praten wil de auto net zo centraal stellen in het dagelijks leven als de mobiele telefoon. Over een tijdje parkeren mensen hun auto aan de rand van de stad op een grote parkeerplaats, waarna ze verder gaan met het openbaar vervoer. Juist daar kan die stilstaande auto op allerlei manieren worden benut. De eigenaar laat de

wasserette er zijn schone was afleveren, de bestelwagen van bezorgdiensten als Albert of Picnic levert de boodschappen er af en ook het pakketje van de webwinkel belandt dus in de kofferbak, als het aan ons ligt.’ Logistieke bedrijven deden al eerder proeven met pakketbezorging in auto’s, maar die leidden meestal niet tot een commercieel product; alleen Amazon biedt de bezorgdienst in de VS aan voor enkele autotypen. ‘Maar die systemen werken door het op afstand openen van de kofferbak. Daarvoor is een auto met internetverbinding nodig en die zit alleen in nieuwere wagens in het duurdere segment’, zegt Sieverink. ‘Wij hebben een streepje voor omdat wij overweg kunnen met alle auto’s die een elektronische sleutel hebben; dat is ongeveer 80 procent van de markt’, vult Klomp aan. Het project roept ook vragen op over de veiligheid: hoe wordt voorkomen dat een auto wordt leeggeroofd of gestolen? ‘Het is een voordeel dat we met een grote partij als PostNL werken. Bij hun staat veiligheid centraal. En enkele proefpersonen die ons systeem hebben getest zeiden dat ze zich geen zorgen maken, omdat ze toch geen waardevolle spullen in hun auto laten liggen’, vertelt Klomp. 2DEAL heeft zijn systeem in de afgelopen maanden getest met PostNL, een webwinkel en vijftien proefpersonen. Nu probeert het de financiering rond te krijgen voor het ontwikkelen van het uiteindelijke product en een veel grotere pilot. (JH)

Het winnende project is van de ingeni eursbureaus Witteveen+Bos en Royal HaskoningDHV. De Waterfabriek van Waterschap Vallei en Veluwe, die wordt gebouwd in het Gelderse Wilp, moet een voorbeeld worden voor toekomst bestendige waterzuivering. In de relatief compacte installatie worden verschillen de technieken toegepast. De jury noemt dit idee ‘een combinatie van technolo gisch vernuft, een enorme maatschap pelijke relevantie, een groot potentieel in Nederland en daarbuiten en een originele omdraaiing van denken in het zeer hoog ontwikkelde vak van waterzui vering.’ Regen-, riool en afvalwater belanden in de Waterfabriek niet op één hoop, maar

worden apart gefilterd. Zo wordt het regenwater met een natuurlijk helofyten filter gezuiverd en worden geneesmidde len, microplastics, PFAS en andere bron nen van microverontreiniging met onder andere nanofilters uit het rioolwater gehaald. De jury, onder voorzitterschap van directeur Jacolien Eijer-de Jong van NLingenieurs, noemde de Waterfabriek een ‘paradigmashift in zuiveringsland’. Royal HaskoningDHV en Witteveen+Bos ‘hebben het niet meer over zuivering, maar over het scheiden van grondstof fen’, zei Eijer. Kostbare grondstoffen worden teruggewonnen voor gebruik en bovendien is de decentrale toepassing van de waterfabriek ‘essentieel voor klimaatadaptatie in stedelijk gebied’. Volledig circulair Met de Waterfabriek zet Vallei en Veluwe een belangrijke stap om in 2050 volledig circulair te zijn. Het complex kent geen grote beluchtings- en bezinkbassins waar uit broeikasgassen en vervelende luchtjes ontsnappen. Het kan fosfaat uit urine en

BEURS VOOR TECHJOURNALISTEN

Impressie van de Waterfabriek.

ontlasting van de bijna 20.000 inwoners en bedrijven uit de regio verwerken tot groene meststof. Cellulose uit wc-papier kan een tweede leven krijgen in onder meer asfalt. De benodigde energie zal op het terrein zelf duurzaam worden op gewekt. In 2022 is de Waterfabriek naar verwachting operationeel. Nu draait er al een kleine pilotversie. Naast de juryprijs was er ook een publiek prijs, waarvoor het publiek ingenieurs bureau Tauw als winnaar koos. Dat bureau ontwierp een game waarmee kinderen hun eigen klimaatvriendelijke schoolplein kunnen ontwerpen. (PD)

GIESEN illustratie Matthias Giesen

De Waterfabriek in Wilp is de winnaar van de Vernufteling, de prijs van branchevereniging Koninklijke NLingenieurs voor het meest vernuftige project van een ingenieursbureau. Het bijzondere aan de Waterfabriek is dat hij volledig circulair is.

illustratie Waterschap Vallei en Veluwe

WATERFABRIEK WINT VERNUFTELING

Journalisten die een diepgravend stuk over een technisch onderwerp willen schrijven, maar de uitvoering om financiële redenen niet rond krijgen, kunnen een beroep doen op de Frank Biesboer Beurs (FBB) van het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs (KIVI). Voor een artikel over technische ontwikkelingen en de mogelijke maatschappelijke consequenties is maximaal vijfduizend euro beschikbaar. Afgelopen jaar kreeg journalist Fred Sengers een bijdrage uit de beurs, voor een tweeluik over technologie in China. Het verhaal op pagina 12 is het eerste van de twee artikelen die Sengers met steun van de FBB kon schrijven. Dit jaar is voor het toekennen van de beurzen in totaal tienduizend euro beschikbaar. Voorstellen voor artikelen, inclusief een begroting, moeten uiterlijk 2 maart 2020 worden ingezonden. Op kivi.nl/fbb is meer te lezen over de voorwaarden en de wijze van inzenden. Alle aanvragen worden beoordeeld door Vivianne Bendermacher (oprichter van Techionista en oud-hoofdredacteur Kijk); Frank Biesboer (oud-hoofdredacteur De Inge nieur); Pancras Dijk (hoofdredacteur De Ingenieur) en Monique De Geus (woordvoerder Evides en oud-voor lichter TNO). (PD) februari 2020 | de ingenieur 2 | 5

illustratie Ymke Pas

FOCUS

De economische gevolgen van klimaatverandering De economische gevolgen van klimaatverandering

In de komende drie decennia dreigt de economische activiteit te lijden te krijgen onder de opwarming van de aarde. Maar hoe precies?drie Over die vraag gaatde een recent rapport van het Global onder Institute. Als het niet van lukt de de aarde. toename van In dedan komende decennia dreigt economische activiteit te McKinsey lijden te krijgen de opwarming Maar deprecies? atmosfeer tedie beteugelen, zullen oogsten vaker van mislukken door droogte of juist overvloedige India envan CO2 in hoe dan Over vraag gaat een recent rapport het McKinsey Global Institute. Als het niet regenval. lukt de toename Pakistan dantetebeteugelen, heet voor arbeid de buitenlucht. Zuid-Europa droger en droger. De armste regio’s vanen de atmosfeer zulleninoogsten vaker mislukken doorwordt droogte of juist overvloedige regenval. India CO2 in de worden wereld worden hardst getroffen. Pakistan wordenhet dan te heet voor arbeid in de buitenlucht. Zuid-Europa wordt droger en droger. De armste regio’s van de wereld worden het hardst getroffen.

Het klimaat in 2050 De als gevolg Hetprobleemgebieden klimaat in 2050 van klimaatveranderingals in gevolg beeld. De probleemgebieden van klimaatverandering in beeld. Hittestress Hittestress Laag Laag

Hoog

Hoog Gebied dat een groot risico loopt opdat verdroging 2050 Gebied een grootinrisico bij voorspelde opwarming loopt op verdroging in 2050 bij voorspelde opwarming Meer en heviger tropische stormen gebiedtropische waar ze nu Meer en in heviger al plaatsvinden stormen in gebied waar ze nu al plaatsvinden

Hittegolven in India en Pakistan

Mediterrane droogte Het gebied rond dedroogte Middellandse Zee krijgt (nog meer) last van de opwarming Mediterrane

In gebieden waar in het India al heet is, India en Pakistan, wordt het Hittegolven enzoals Pakistan nog heter. In deze gebieden wordt buiten bijna onmogelijk. In gebieden waar het al heet is, zoals Indiawerken en Pakistan, wordt het

van de aarde. Hoe de kleur rood, (nog hoe vaker droogte Het gebied rond dedonkerder Middellandse Zee krijgt meer)erlast van deheerst. opwarming van de aarde. Hoe donkerder de kleur rood, hoe vaker er droogte heerst. 2050 Nu

nog buiten werken bijna onmogelijk. Nu heter. In deze gebieden wordt 2050

2050

De klappen vallen in de arme landen

Zo ontstaat economische schade

In mate wordt werken de buitenlucht bemoeilijkt door extreme hitte en Dewelke klappen vallen ininde arme landen luchtvochtigheid? Economisch zwakkere landen lopen het meeste risico. hitte en In welke mate wordt werken in de buitenlucht bemoeilijkt door extreme

Zo ontstaat economische schadevoor maisopbrengst. Impact van hitte op buitenwerk. Gevolgen Arbeidsproductiviteit in % Groei van voor maisplanten in % maisopbrengst. Impact van hitte op buitenwerk. Gevolgen 100 100 van maisplanten in % Arbeidsproductiviteit in % Groei

luchtvochtigheid? Economisch zwakkere van werktijd in delanden lopen het meeste risico.Azië en Oceanië 18 Jaarlijks aandeel buitenlucht dat wegvalt door extreme hitte Afrikaen Oceanië Azië 18 16 Jaarlijks aandeel van werktijd in de Arabische staten buitenlucht dat wegvalt door extreme hitte Indonesië Afrika 16 14 Europa en staten CentraalAzië Arabische Indonesië 14 Amerika 12 Europa en CentraalAzië 108

India

60 40

20 0 20 24 28 32 0 20Temperatuur 24 28 (°C)32

20 0 10 14 18 22 26 30 0 Luchttemperatuur (°C) 30 10 14 18 22 26

Brazilië

Brazilië China

China

100 80

Amerika

12 10

100 80

0 1.000 in dollars 0BBP per inwoner in 2017,1.000 BBP per inwoner in 2017, in dollars

10.000

100.000

10.000

100.000

Temperatuur (°C)

36 36

Bron: BronLuchttemperatuur McKinsey Global (°C) Institute Bron: Bron McKinsey Global Institute

6 | de ingenieur 2 | februari 2020

FOCUS

ALTERNATIEF PFAS GEZOCHT

tekst Marlies ter Voorde

Ze zitten in antiaanbakpannen, pizzadozen, brandwerende kleding, brandblusschuim en regenjassen: PFAS. De afkorting staat voor ‘poly- en perfluoralkylstoffen’ en is de verzamelnaam voor een grote groep synthetische fluor-koolwaterstofverbindingen, die inmiddels veel worden gebruikt. De sterke binding tussen koolstofen fluoratomen maakt PFAS bestand tegen hitte en chemicaliën. Dat is de kracht van het materiaal, maar meteen ook het probleem: als PFAS in de natuur belandt, breken ze ook daar nauwelijks af. Ook verspreiden de stoffen zich makkelijk, doordat ze zich binden aan koolstof en oplosbaar zijn in water. Zo sijpelt het spul de bodem in, of het verdampt om ergens anders als regen weer omlaag te komen. De kunstmatige moleculen worden inmiddels overal op aarde aangetroffen, zelfs in het ijs op de Noordpool. PFAS hoopt zich op in het milieu en is in hoge concentraties schadelijk voor de gezondheid. Het kan bijvoorbeeld schildklier- en lever problemen veroorzaken en kan kanker verwekkend zijn. Fluorvrij blussen Na wat gestuntel met regels voor het verplaatsen van PFAS-bevattende grond (in juni 2019 werd hiervoor een strenge norm gelanceerd, maar die werd al na een halfjaar weer bijgesteld, omdat er te veel projecten in de bouw en de baggersector vastliepen) zet de minister nu in op een aanpak bij de bron. Een goed idee, vindt Jacob de Boer, hoogleraar milieuchemie en toxicologie aan de Vrije Universiteit in Amsterdam. Voor veel toepassingen van PFAS zijn vrij makkelijk alternatieven te vinden, zegt hij. Zo kun je voor regenkleding siloxanen gebruiken,

dat zijn polymeren die voornamelijk uit ketens van silicium- en zuurstofatomen bestaan. Sommige daarvan breken nauwelijks af en moet je dus vermijden, maar de meeste zijn een stuk minder schadelijk dan PFAS. Ook zijn er al fluorvrije brandblusmiddelen op de markt. De blusschuimproducent Solberg werkt al meer dan tien jaar met ‘Re-HealingFoam’, een combinatie van hars en een synthetisch polymeer. En de firma Saval in Breda ontwikkelde samen met TNO het fluorvrije brandblusschuim Bioclass F3. De Boer: ‘Voor grote branden zijn fluorvrije blusmiddelen nog niet ideaal, maar voor kleinere branden werken ze net zo goed als fluorhoudend schuim.’ Vernietigen De bekendste stof in de PFAS-familie is waarschijnlijk perfluoroctaanzuur (PFOA) dat wordt gebruikt bij het maken van teflon. Deze stof zit onder meer in de antiaanbaklaag in koekenpannen, en hij wordt ook veel gebruikt in ziekenhuizen en in de ruimtevaart. PFOA komt niet in het teflon terecht, maar is een tussenproduct, dat zich lastig laat vervangen. De Boer: ‘Na gebruik kun je het vernietigen, door het tot minstens 1000 graden Celsius te verhitten. Alleen moet dat dan wel

echt gebeuren.’ Tot 2012 mocht het bedrijf Chemours in Dordrecht PFOA ongezuiverd lozen. Toen er eindelijk regelgeving kwam, ging de fabrikant over op een andere technologie (GenX). Daar kwamen andere PFAS-achtige stoffen bij vrij, met kortere fluorketens. Die bleken echter net zo schadelijk, en verspreidden zich zelfs makkelijker. Verwerken was veiliger geweest, zegt Bert Meijer, organisch chemicus aan de Technische Universiteit Eindhoven. Pizzadoos In mei 2019 pleitten twaalf milieuwetenschappers in het vakblad Environmental Science, Processes & Impacts voor een verbod op alle PFAS-bevattende producten die niet ‘noodzakelijk zijn voor de gezondheid of veiligheid, of onmisbaar voor het functioneren van de maatschappij’. Meijer is het hier mee eens. Van PFAS in producten als pizzadozen, kleding en cosmetica moeten we zo snel mogelijk af, vindt hij. ‘Dat zijn bovendien wegwerpproducten, waardoor de PFAS nog makkelijker in de natuur komt.’ Ook antiaanbakpannen zijn niet écht noodzakelijk, voegt De Boer hier ten slotte nog aan toe. ‘Zelf bak ik mijn eitje altijd in een stalen pan. Met wat extra vet gaat dat prima.’

illustratie depositphotos.com

Minister Stientje van Veldhoven van Milieu en Wonen pleit voor een Europees verbod op alle niet noodzakelijke toepassingen van PFAS. Onlangs presenteerde ze bij de Milieuraad in Brussel een plan om het gebruik van deze schadelijke groep stoffen aan banden te leggen. Is dat een goed idee en zijn er alternatieven?

Een van de stoffen uit de PFAS-familie wordt gebruikt voor het maken van teflon, bekend van de antiaanbaklaag in veel pannen.

februari 2020 | de ingenieur 2 | 7

FOCUS

PALENPROEF OP MAASVLAKTE De opvallende constructie op de foto is een vernuftige manier om een funderingspaal te beproeven. De meer dan 30 meter lange paal zelf is niet zichtbaar, want die zit helemaal onder de grond. Plaats van handeling is de Prinses Amaliahaven op de Tweede Maasvlakte bij Rotterdam. Hier voerde het Havenbedrijf Rotterdam in december en januari proeven uit met verschillende typen funderingspalen die in de praktijk worden gebruikt om kades te verstevigen. Bij de proef zetten de hydraulische vijzels (rood) zich af tegen de kroon. Die zit echter muurvast, dankzij de ankers (roestbruin) in de grond. Het gevolg is dat de vijzels hun kracht loodrecht omlaag overdragen op de te testen paal. De proeven waren bedoeld om uit te vinden hoe de palen zich onder een maximale belasting van 25.000 kilonewton zouden houden. Volgens de initiatief nemers was een dergelijke belasting nooit eerder aangebracht op funderings palen. Drie typen palen zijn belast tot aan bezwijken: betonnen prefab palen, zogenoemde vibropalen, en schroefinjectie palen. Van elk type zijn vier stuks beproefd. De eerste resultaten laten zien dat de prefab betonpalen en de vibropalen het beste presteren. ‘De capaciteit van zowel de schacht als van de punt lag dicht bij de waarde die was voorspeld met een nieuwe methode’, vertelt Alfred Roubos van Havenbedrijf Rotterdam en de TU Delft. De totaalkracht die een funderingspaal draagt, wordt deels door de schacht opgevangen (wrijving met de grond) en deels door de onderkant van de paal. Sinds 2017 zijn de eisen aan funderings palen strenger geworden. ‘Terwijl er vóór 2017 in de praktijk nergens schade is waargenomen door bezweken palen’, vertelt Roubos. ‘In de praktijk betekent dit dat bouwprojecten duurder zijn geworden, omdat er meer palen nodig zijn.’ Met de proef willen de bedrijven laten zien dat er vaak onnodig veel palen zijn voorgeschreven. De resultaten leiden er mogelijk toe dat voor toekomstige bouwprojecten minder funderingspalen nodig zijn, wat een besparing in geld en materialen kan opleveren.

tekst en foto Jim Heirbaut

8 | de ingenieur 2 | februari 2020

FOCUS

februari 2020 | de ingenieur 2 | 9

FOCUS

De universiteiten van Leiden en Wageningen gaan samen met de Inspectie Leefomgeving en Transport (ILT) onderzoeken hoe je satellieten kunt gebruiken om de uitstoot van schepen te controleren. Sinds begin dit jaar is het maximaal toegestane zwavelgehalte van scheepsbrandstof teruggebracht van 3,5 naar 0,5 procent. De uitstoot van stikstofoxiden wordt vanaf begin 2021 ook beperkt, voor nieuwe schepen op de Noord- en de Oostzee. Op dit moment bestaat er echter geen instrument om te controleren of de tienduizenden zeeschepen die er wereldwijd rondvaren, daadwerkelijk schonere brandstof gebruiken of een installatie aan boord hebben geïnstalleerd die de uitstoot zuivert. Tropomi, een Nederlands meetinstrument aan boord van de Sentinel 5-satelliet, wordt nu al gebruikt om de emissie van steden scherp in beeld te brengen. Het instrument meet de luchtsamenstelling en levert informatie over ozonlaag, klimaat en lucht

kwaliteit. ‘We kunnen hiermee ook het effect van schepen op zee zien’, zegt Folkert Boersma, universitair hoofddocent Meteorologie en Luchtkwaliteit van Wageningen University & Research. ‘Daarom zijn we bezig met een studie om gericht te onderzoeken of we ook de uitstoot van afzonderlijke schepen of groepjes schepen in kaart kunnen brengen. Met de hoge resolutie van de Tropomi-beelden moet dat mogelijk zijn.’ Rookpluimen Het onderzoek, met een looptijd van in eerste instantie vier jaar, zal vooral draaien om het beter interpreteren van de satellietbeelden. Op de beelden is vanaf achthonderd kilometer hoogte een rookpluim te zien. ‘We moeten dan de concentratie van de vervuiling in die pluim direct kunnen linken aan de positie van een specifiek schip’, zegt Boersma. Bij windstil weer is dat nog niet zo ingewikkeld, maar als het stormt is het lastiger te detecteren. Daarom moet het onderzoek ook modellen opleveren om

foto WikiMedia / CC BY 2.0

SATELLIET MEET UITSTOOT SCHEEPVAART

Een schip verlaat de haven van Port-SaintLouis-du-Rhône bij Marseille.

WATEROVERLAST BEREKENEN Wat kun je op en rond je huis doen om regenwater zo goed mogelijk af te voeren? Stowa en stichting Rioned denken deze vraag te kunnen beantwoorden met de nieuwe software PerceelTool. Daarmee is eenvoudig te berekenen wat de effecten zijn van verschillende maatregelen voor het afvoeren van regenwater.

illustratie PerceelTool

Door de klimaatopwarming komen hevige hoosbuien vaker voor. Als de bodem al dit water niet kan opnemen, staat er

met een beetje pech zoveel water in de tuin dat het naar binnen stroomt. Om de kans hierop te verkleinen, kunnen huis eigenaren allerlei maatregelen nemen: de tuin niet helemaal betegelen, water opvangen in een regenton, een ondergrondse waterberging aanleggen of een begroeid dak met extra waterbergings capaciteit. Wat de juiste aanpak is voor een bepaalde situatie (woning, tuin, bestrating, etc.) is te berekenen met de onlangs gelanceerde PerceelTool. Dit is software, ontwikkeld door Stowa en

Een huis en de bijbehorende tuin worden in PerceelTool schematisch weergegeven, evenals ondergrondse infrastructuur zoals de riolerings.

10 | de ingenieur 2 | februari 2020

ioned, om in een bepaalde situatie verR schillende maatregelen door te rekenen. De gratis tool is bedoeld voor particulieren, hoveniers en installateurs. Volledig betegeld Wat valt er zoal te leren van de tool? Is de tuin volledig betegeld, dan kun je op je klompen aanvoelen dat het water stijgt tot boven de drempel. Maar wat heeft het voor effect als deze huiseigenaar de tegels in een deel van de tuin weghaalt en vervangt door gras of planten? Heeft het zin om een infiltratievoorziening aan te leggen onder de grond? De tool geeft inzicht wat de effecten zijn van de maatregelen die iemand treft. Ook laat hij zien hoe die verschillende maatregelen op elkaar inwerken. De gebruiker voert in de software in hoe huis en tuin eruitzien, hoe groot de verschillende oppervlakken zijn en van welk materialen ze zijn gemaakt. Vervolgens worden er naar wens allerlei extra zaken aangebracht, zoals een regenpijp die water afvoert van het dak naar de tuin, of andere afvoerbuizen die lopen tussen gedeelten van het perceel.

FOCUS

SOCIALE HUUR VERDUURZAMEN Twee miljoen sociale huurwoningen moeten de komende jaren energiezuiniger worden. Hoe gaan bewoners, meestal met lagere inkomens, om met deze verandering? Daar gaan Nederlandse wetenschappers onderzoek naar doen onder leiding van de Technische Universiteit Eindhoven. De wetenschappers gaan binnen het onderzoeksproject BEL (Behaviour, Energy transition, Low income) op zoek naar antwoorden op vragen als: verandert het verbruik van energie en andere goederen door gezinnen met een laag inkomen tijdens de energie transitie en in welke richting? Wat ge beurt er met het aantal huishoudens dat nu al soms de energierekening niet kan betalen? Passen mensen hun gedrag aan en wat zijn achterliggen de motieven? Het nieuwe onderzoek bouwt voort op de resultaten van recent on derzoek dat de TU Eindhoven deed samen met woningbouwverenigingen in het land. Daarin deden zo’n zes honderd huurders van vijf corporaties mee aan een keuze-experiment. Zij moesten in een online vragenlijst een aantal keer kiezen tussen verschil lende pakketten om hun woning te verduurzamen. De pakketten waren gebaseerd op de maatregelen die corporaties momenteel gebruiken bij energierenovaties, zoals bijvoor beeld: maximaal isoleren binnen de bestaande woningschil, isoleren met extra schil om het gebouw, van het aardgas af of zonnepanelen installe

te verklaren wat er in die rookpluim gebeurt. ‘In die pluim vinden allerlei chemische reacties plaats en er treedt verdunning op’, zegt Boersma. ‘Als we begrijpen hoe dat precies werkt, kunnen we onze metingen valideren.’ (PD)

Hoosbui Kan de tuin bij een hoosbui de hoeveelheid water wel afvoeren? En gaat dat nog steeds goed bij heftige buien waarbij 40 tot 150 millimeter in een uur valt? PerceelTool is een benadering van de werkelijkheid, maar leidt wel vaak tot nieuwe inzichten, vertelt Harry van Luijtelaar, senior projectmanager bij stichting Rioned. Volgens Van Luijtelaar is het bijna altijd een goed idee om een laagteberging in de tuin aan te leggen. ‘Dat is een lager gedeelte – de ouderwetse zitkuil of een kuil onder een trampoline – waar het niet zo erg is als er tijdelijk een laagje regen water blijft staan. Dat water heeft dan alle tijd om rustig in de bodem te trekken.’ (JH)

foto De Alliantie

De software kan daarna regenbuien met verschillende intensiteiten simuleren. Je ziet dan precies wat er gebeurt in je tuin wanneer het hard regent. De simulatie geeft zelfs grafisch weer wat er gebeurt met het neervallende hemelwater. Waar loopt het netjes weg en waar stijgt het (te) snel?

ren. Bij alle voorgeschotelde scena rio’s krijgt de huurder een financieel voordeel na de verbouwing; de besparing op de energierekening is a ltijd groter dan de huurverho ging. ‘Dit hebben de Nederlandse corporaties zo afgesproken’, vertelt onderzoeker Ioulia Ossokina van de TU Eindhoven. Een deel van de proefpersonen kreeg ook nog extra informatie aange boden. Deze extra communicatie ging over de (gunstige) financiële gevolgen van de renovatie voor de bewoners of over de comfortverbe tering in de woning. Door de betere isolatie hebben bewoners bijvoor beeld minder last van tocht. Op basis van het keuze-experiment concluderen de onderzoekers dat de gemiddelde bewoner akkoord gaat met de voorgestelde huurverhoging als de energiebesparing 30 procent hoger ligt dan die huurverhoging. Verder bleek dat huurders akkoord gaan met een lager rendement, als extra maatregelen voor meer comfort zorgen in de woning. Een derde con clusie is dat huurders met een hoog milieubesef tevreden zijn met een lager rendement. Zij zijn, met andere woorden, ook bereid mee te werken aan verduurzaming als de financiële prikkel wat lager is. Hetzelfde geldt voor de mensen die hun woning bouwvereniging vertrouwen. ‘Maar andersom geldt ook: de corporatie moet extra moeite doen om die mensen mee te krijgen die onlangs ontevreden waren over de dienstver lening.’ (JH)

Deze flat in Amsterdam uit 1963 is vorig jaar helemaal verbouwd en van het aardgas afgehaald.

februari 2020 | de ingenieur 2 | 11

foto Huawei

CHINA

12 | de ingenieur 2 | februari 2020

CHINA

‘MADE IN CHINA 2025’, EEN PLAN OM SERIEUS TE NEMEN

WERELDLEIDER VAN DE TOEKOMST Amerikaanse en Europese regeringen maken zich toe nemende zorgen over een Chinees beleidsplan dat van de Volksrepubliek een industriële en technologische wereldleider moet maken. Zijn de torenhoge ambities uit dit plan echt haalbaar of blijft China voorlopig afhankelijk van buitenlandse basistechnologie? tekst Fred Sengers

februari 2020 | de ingenieur 2 | 13 Inspectie van een antenne bij Huawei

CHINA

foto Depositphotos

Een werk nemer bij een assemblage lijn in de fabriek van Huawei in Shenzhen.

n een winkelstraat in het westen van Shenzhen begint het tegen lunchtijd behoorlijk druk te worden. In het noorden van de stad woedt een brand, brandweerauto’s zijn onderweg. En op de afritten van de autosnelweg staat het verkeer vast. Al deze informatie over de situatie in de stad wordt geprojecteerd op een enorm beeldscherm. De operator kan eenvoudig op een situatie inzoomen, aanvullende informatie opvragen, of meekijken met surveillancecamera’s die in de buurt hangen. Ik ben in het demonstratiecentrum van telecommunicatiebedrijf Huawei, waar een proeftuin voor een smart city is gerealiseerd. Bedrijven en overheidsdiensten, zoals de politie, het vervoersbedrijf, telecomproviders en nutsbedrijven, sturen er hun data naartoe. ‘De uitdaging is niet om informatiestromen samen te brengen, maar om de informatie op zo’n manier te presenteren dat je er iets aan hebt’, zegt Edwin Diender, chief digital transformation officer van Huawei. Hij kwam eind 2011 bij de Chinese multinational werken. Sinds 2015 is de Nederlander werkzaam op het hoofdkantoor in Shenzhen. ‘Camera’s hangen nu al op veel plekken. Moderne software “ziet” dat op een kruispunt waar altijd auto’s rijden nu nauwelijks beweging is en slaat alarm voordat voorbijgangers een noodnummer

14 | de ingenieur 2 | februari 2020

kunnen bellen. De computer weet waar het verkeer vast staat en berekent de snelste route voor de hulpdiensten. Kunstmatige intelligentie maakt het mogelijk om uit een enorme hooiberg van data snel de speld te vinden waarnaar je op zoek bent.’ In het demonstratiecentrum komen dagelijks gasten uit binnenen buitenland een kijkje nemen. Bestuurders, politici, wetenschappers en journalisten kunnen er zien waar Huawei aan werkt en hoe groot de technologische mogelijkheden op het gebied van telecommunicatie al zijn. Het centrum is onderdeel van de Huawei University, waar personeel, medewerkers van klanten en studenten uit de hele wereld worden bijgespijkerd over de laatste technologische ontwikkelingen.

Chinees label De Huawei University is onderdeel van een reusachtige campus rond het hoofdkantoor waar 48.000 mensen werken. Ooit stonden hier de fabriekshallen waar Huawei onderdelen maakte in opdracht van andere fabrikanten. Later ging het bedrijf dat onder eigen merknaam doen. Tegenwoordig maakt Huawei complete systemen voor telecomproviders. Bovendien is het een van de grootste producenten van mobiele telefoons. De fabriekshallen hebben plaatsgemaakt voor kantoorpanden te midden van een groene omgeving. Het zijn tegenwoordig niet meer de machines, maar de hersenen die de meeste arbeid verrichten. En dat is precies wat de Chinese overheid graag ziet: een overgang van producten en onderdelen met weinig toegevoegde waarde die veelal zijn bestemd voor buitenlandse ondernemingen, naar hoogwaardige technologische eindproducten onder Chinees label. ‘Chinese bedrijven beginnen serieuze successen te boeken. Huawei, dat nu wereldleider is op het gebied van 5G-internet, is daar een goed

CHINA

MADE IN CHINA 2025 Het tienjarenplan Made in China 2025, kortweg MIC25, is een veelomvattend industriebeleid dat door de Chinese overheid in 2015 is afgekondigd. Het kabinet heeft tien sectoren aangewezen die cruciaal worden geacht om met de Chinese industrie een doorbraak te bereiken: ict, nauwkeurige meetinstrumenten en robotica, luchtvaart, scheepvaart, spoorwegen, energiebesparing en elektrische voertuigen, stroomvoorziening, moderne materialen, medicijnen en medische apparatuur, en agrarische apparatuur.

voorbeeld van. Het is voor het eerst dat een Chinees bedrijf vooroploopt in een breed toepasbare technologie’, zegt George Yip, die als hoogleraar is verbonden aan de Imperial College Business School in Londen. Hij schreef het boek China’s next strategic advantage, met als veelzeggende ondertitel From imitation to innovation. ‘Huawei begon in 1987 als copy cat en hield zich destijds bezig met het verbeteren van bestaande technologie. Inmiddels is het een voorloper in telecommunicatie en daar heeft het bedrijf hard aan gewerkt. Een derde van de werknemers houdt zich bezig met research & development. Zo zullen er meer Chinese bedrijven komen waarvan de naam ons nu nog niets zegt, maar die de wereld zullen veroveren’, zegt Yip.

foto Fred Sengers

China is de afgelopen veertig jaar uitgegroeid tot de fabriek van de wereld. Naarmate het land zich verder ontwikkelde, namen de productiekosten toe. Om te blijven groeien moet China stijgen in de waardeketen. Daarom besteden Chinese bedrijven tegenwoordig veel arbeidsintensief werk uit aan andere Aziatische landen. Ook

demografische ontwikkelingen maken dat noodzakelijk. Door ontgroening – het aandeel jongeren in de Chinese bevolking neemt af – krimpt de werkzame bevolking en tegelijkertijd leidt vergrijzing tot hogere zorgen pensioenkosten. Om die te bekostigen moet de opbrengst per werknemer omhoog. Ook wil de Chinese bevolking niet langer de prijs van de sterke economische groei betalen in de vorm van een onleefbaar milieu. Dat vormt een belangrijke drijfveer om de tradi tionele manier van produceren te transformeren naar moderne en schone productie.

Koploper In 2015 kondigde premier Li Keqiang een ambi tieus plan aan dat van China de technologische koploper van de wereld moet maken. In 2049, wanneer de Volksrepubliek honderd jaar be staat, moet China de industriële wereldleider zijn. Niet alleen in kwantiteit, maar ook in kwaliteit. De eerste fase van het plan is de meest c oncrete stap. Door te innoveren en kosten te besparen moeten Chinese bedrijven hun achterstand op westerse landen goedmaken. Het tienjarenplan Made in China 2025 (MIC25) richt zich op verbeteringen in de industrie door informatisering en automatisering, kostenbesparingen, meer onderzoeksbudget en het internationaal uitbouwen van Chinese merken (zie kader ´Made in China 2025´).

De Nederlander Edwin Diender – hier in de Huawei smart city control room – werkt sinds 2011 aan de digitale trans formatie van Huawei. februari 2020 | de ingenieur 2 | 15

foto Depositphotos

CHINA

Op de werkvloer van Chinese technologiebedrijven verrichten steeds vaker de hersenen het werk, en niet langer de machines.

Twee jaar lang bleef het plan in het buitenland vrijwel onopgemerkt. Totdat in 2017 Amerikaanse beleidsmakers wakker werden. De Verenigde Staten vormen al honderd jaar het machtigste land ter wereld. Maar nu voelen ze de hete adem van China in de nek. MIC25 staat symbool voor de Chinese ambitie om de Amerikaanse hegemonie uit te dagen en wereldleider te worden. Opvallend is dat de Chinezen zelf de plannen bagatelliseren. Het begrip MIC25 wordt al ruim twee jaar door de Chinese overheid zorgvuldig vermeden, constateert Anna Holzmann, onderzoeker van de gerenommeerde Duitse Chinadenktank Merics. ‘Maar dat neemt niet weg dat de trein nog altijd doordendert’, zegt ze. ‘China is natuurlijk niet het enige land met een industriepolitiek, maar de grootschaligheid en de hoeveelheid middelen die beschikbaar worden gesteld, zie je elders nergens.’

Bloedserieus Holzmann ziet een gemengd beeld als ze naar de technologische vooruitgang in China kijkt. ‘De Chinese overheid wil veel tegelijk en het is onrealistisch om te denken dat alle doelen worden gehaald en dat weten ze zelf ook. Dat is een van de redenen waarom er steeds opnieuw andere prioriteiten worden gesteld bij de implementatie van MIC25. In het plan ligt de nadruk op moder16 | de ingenieur 2 | februari 2020

nisering van China’s maakindustrie, maar tegelijkertijd wil China steeds meer focus leggen op opkomende sectoren en toekomstige technologieën, zoals kunstmatige intelligentie.’ Op sommige gebieden heeft China al enorme vooruitgang geboekt. Holzmann noemt accu’s voor elektrische voertuigen, ultrahoge spanning (UHV)-transmissie en hogesnelheidstreinen als voorbeelden. Maar op andere gebieden, zoals de productie van halfgeleiders, heeft China nog een lange weg te gaan. Amerikaanse sancties hebben laten zien dat China hier kwetsbaar is. ‘China is nog steeds afhankelijk van buitenlandse basistechnologie en de toenemende westerse tegendruk, vooral vanuit de VS, heeft deze achilleshiel blootgelegd. De Chinese regering ziet dat natuurlijk ook. Daarom wordt er extra geïnvesteerd in sectoren die deze technologie zelf kunnen ontwikkelen. De communistische partij heeft het volk beloften gedaan over economische ontwikkeling en ze willen daarbij niet te veel afhankelijk zijn van het Westen. Daarom streven ze naar controle over de hele keten.’ Onderschat de moderniseringsplannen van China niet, waarschuwt ook de Deense Chinakenner en auteur van het boek The Great Tech Revolution, Christina Boutrup. ‘Als we kijken naar wat er de afgelopen vijftien jaar al is bereikt moeten we hun ambities bloedserieus nemen. Wanneer de Chinese overheid plannen formuleert met specifieke doelen en deadlines, dan kun je erop rekenen dat die worden gehaald. Dat komt doordat het volbrengen van die plannen actief wordt gestimuleerd met belastingvoordelen en goedkope leningen. Geld en de beste mensen vinden vervolgens vanzelf wel hun weg naar deze industrieën’, zegt Boutrup. ‘China zet flink in op robotica. Wil je in China een robotfabriek beginnen, dan krijg je gratis grond en jarenlange belastingvoordelen. Staatsbanken verzorgen de financiering als je een

CHINA

Natiebreed gedragen Minstens zo belangrijk als de stimuleringsmaatregelen, is dat de Chinese overheid nieuwe technologie direct omarmt, zegt Diender. Daardoor betalen investeringen zich snel terug. Het werkt in China anders dan in Europa. ‘Ook in Europa en Nederland kennen we natuurlijk innovatie beleid, maar vaak is dat projectmatig. De overheid subsidieert nieuwe technologie en als die klaar is word je aan je lot overgelaten’, stelt Diender. ‘In China wordt daarentegen een innovatie natiebreed gedragen. Lagere overheden staan open voor pilots en willen nieuwe technieken snel implementeren. Als fabrikant kun je erop vertrouwen dat als je met iets goeds komt, de overheid de eerste is die het gaat gebruiken.’ Diender nodigt buitenlandse bedrijven uit om meer met Chinese bedrijven samen te werken. ‘De vierde industriële revolutie draait om het beter laten functioneren van bestaande apparatuur door middel van nieuwe technologie en software. Bedrijven zullen hoe dan ook met elkaar moeten samenwerken. Het Internet of Things en smart city-concepten zijn te grote onderwerpen om als bedrijf alleen aan te pakken’, zegt Diender. Hij verwijst naar Huawei’s Open Lab’s, waar bedrijven in samenwerking met elkaar netwerken testen, ook met directe concurrenten Ericsson en Nokia. Ook zijn er de joint innovation centers waar Huawei samen met andere partijen nieuwe producten ontwikkelt. De vraag is of samenwerken met China een verstandige strategie is. Boutrup schetst het dilemma waarmee bedrijven worstelen: ‘MIC25 biedt een kans voor bedrijven in de sectoren die door de Chinese overheid als speerpunt zijn aangewezen. Je kunt rekenen op een warm welkom als je in China zaken komt doen. Als buitenlands bedrijf heb je recht op dezelfde voordelen als Chinese bedrijven. Maar wel onder voorwaarde dat je een Chinese partner hebt. Zo dwingt de Chinese overheid buitenlandse bedrijven om moderne technologie over te dragen.’ Toch is dat in veel gevallen verstandiger dan China te negeren, denkt Boutrup. ‘Als je ervoor kiest om wat van je kennis weg te geven, heb je in ieder geval een voet tussen de deur van de grootste markt ter wereld. Je kunt gebruik maken van dezelfde mogelijkheden die je

TWEELUIK ‘CHINA GAAT HET MAKEN’ Dit artikel is tot stand gekomen met hulp van de Frank Biesboer Beurs, vernoemd naar de voormalige hoofdredacteur van De Ingenieur. Auteur Fred Sengers is onafhankelijk publicist, spreker en onderzoeker op het gebied van modern China. In dit eerste deel schetst hij de inhoud en haalbaarheid van het Made in China 2025-beleid. In het tweede deel, dat in de editie van maart zal verschijnen, schetst hij de consequenties voor de Nederlandse industrie.

hinese concurrenten ook hebben en bent minder kwetsbaar voor C Chinese verstoring in andere markten.’

Erosie Holzmann benadrukt dat Europa juist een eigen antwoord moet ontwikkelen. ‘Op de korte tot middellange termijn biedt MIC25 kansen voor buitenlandse bedrijven. Maar op de lange termijn zullen naïeve afspraken met China, in het bijzonder over kritische technologieën, leiden tot erosie van de industriële basis en concurrentiepositie van geavanceerde economieën. We moeten misschien wat vaker naar de lange termijn kijken. Wat wil China en welke rol spelen wij daarin? MIC25 laat duidelijk zien hoe belangrijk het is dat geïndustrialiseerde landen hun krachten en zwakten kennen en daar naar handelen.’ ‘Plug in to it!’, adviseert Yip bedrijven volmondig. Maar hij begrijpt ook wel dat overheden daarbij hun bedenkingen hebben. ‘De vrije markt werkt alleen in je voordeel als je de grootste en machtigste bent. Nu China steeds vaker zijn eigen regels bepaalt, moeten westerse regeringen daar iets tegenover stellen. Industriepolitiek heeft een slechte naam, omdat er in de jaren zestig en zeventig veel geld is gestoken om banen te behouden in sectoren die uiteindelijk toch kopje onder gingen. Dit keer gaat het niet om de banen van het verleden, maar de banen van de toekomst. Dat is voor politici waarschijnlijk nog moeilijker. Mensen die hun baan verliezen zijn stemmers. Maar de toekomst heeft geen stem. Wie durft te investeren in de banen van de toekomst?’ |

foto Huawei

bedrijf in Europa wilt overnemen om de benodigde kennis binnen te halen. Het is simpelweg heel aantrekkelijk om te investeren in de industrieën die de overheid als speerpunt heeft aangewezen.’

Xiliubeipo Village, de campus van Huawei. Deze bevindt zich niet in Shenzhen, maar in de naast gelegen stad Dongguan. De campus biedt ruimte aan 25.000 personeelsleden van de afdeling Research & Development.

februari 2020 | de ingenieur 2 | 17

De laptops in deze vergaderzaal hebben een snelle dataverbinding via LiFi. De data wordt verzonden door de lamp in het plafond. De enen en nullen zijn versleuteld in de snel veranderende lichtintensiteit, veranderingen die overigens niet voor het blote oog waarneembaar zijn.

VAN WIFI NAAR LIFI

Surfen op licht Onze draadloze netwerken bereiken stilaan hun maximale capaciteit. Daarom kijken onderzoekers en bedrijven steeds vaker naar de mogelijkheid om ons via licht te verbinden met het internet. ‘IT en lichtinfrastructuur worden één.’ tekst Tom Cassauwers

en slechte wifi-verbinding; een probleem dat veel huishoudens met regelmaat ondervinden. De verbinding raakt verstoord omdat iedereen tegelijkertijd wil internetten of het signaal dringt niet goed door in het hele huis. Ed Huibers had er ook last van en ging daarom LiFi uitproberen. ‘Ik ben een van de weinigen die LiFi op zijn thuiskantoor heeft’, zegt hij. ‘Ik wilde de internetverbinding graag testen.’ Zijn thuiscomputer en smartphone verbinden zich dus niet via wifi, maar via de dichtstbijzijnde lamp. Resultaat: constant een ononderbroken verbinding, zolang zijn computer en een speciaal ontworpen lamp binnen het zicht van elkaar staan. De interesse van Huibers komt niet uit de lucht vallen. Hij is namelijk werkzaam bij Signify, het voormalige Philips Lighting, een van de grote bedrijven die stevig inzetten op deze nieuwe manier van verbinden met het internet. ‘We hebben al meer dan honderd projecten gedaan’, vertelt Huibers, die verantwoordelijk is voor de vermarkting van LiFi. LiFi (light fidelity) is een lichtcommunicatie systeem. In plaats van radiogolven gebruikt LiFi lichtstralen om een computer of smartphone met het internet te verbinden. Je verbindt je apparaat

18 | de ingenieur 2 | februari 2020

dus niet meer met je wifi-modem, maar met een lamp. Het is een idee dat al een tijdje rondzoemt, maar nu echt lijkt door te breken. Er komen steeds meer praktische toepassingen van een internet verbinding via licht.

Morsecode Lichtcommunicatie werkt volgen vrij simpele principes. Vergelijk het met schepen die met lichtsignalen morsecodes met elkaar uitwisselen. Door het licht in een bepaald ritme aan en uit te zetten, vormt een matroos met een combinatie van bolletjes en streepjes een boodschap: een morsecode.

‘LiFi is veel veiliger; het signaal is zeer moeilijk te onderscheppen’ Hedendaagse digitale communicatie werkt via een binaire code: een combinatie van nulletjes en eentjes die, net als bij de oorspronkelijke morsecode, een boodschap vormen. Wanneer je bijvoorbeeld iets opzoekt op internet, wordt er data verzonden via het licht. Daarvoor wordt achter de lamp elektronica geïnstalleerd (de lamp driver, zie de figuur op pagina 21) die is verbonden met het internet. Die regel-elektronica versleutelt de data in het

foto Signify

lichtsignaal van de ledlamp aan het plafond. Terwijl de eentjes en nulletjes door de lucht reizen, heeft de gebruiker in de ruimte gewoon licht. De lamp is via een kabel met het internet verbonden. Deze kabel is vergelijkbaar met de kabel die nu in je wifi-modem gaat. Een licht antenne, in de vorm van een klein los kastje, vergelijkbaar met een wifi-dongle, vangt de lichtsignalen op en decodeert de boodschap. Ook stuurt het signalen terug via een eigen licht. Zo verbindt een lamp je apparaat met het internet.

Frequenties De term LiFi is bedacht door Harald Haas, een Duitse hoogleraar die voor The University of Edinburgh in Schotland werkt. Hij is gespecialiseerd in draadloze communicatie. ‘Ik werkte een tijdje voor Siemens, waar ik onderzoek deed naar de technologie achter wat vandaag 4G is’, vertelt Haas. ‘Maar ik zag een gigantische uit daging in draadloze communicatie, omdat het spectrum aan frequenties vol liep. Daarom begon ik in 2004 rond communicatie met zichtbaar licht te werken.’ Conventionele draadloze communicatie, zoals wifi maar ook 3G of 4G, werkt via het radiospectrum. Frequenties binnen dat spectrum zijn een schaars goed, en het gebruik ervan wordt dan ook door de overheid gereguleerd. Vergelijk het met baanvakken op een snelweg: als er te veel auto’s in een baan rijden, ontstaat er een file. Zo leiden te veel connecties op één frequentie in het radiospectrum ook tot een vertraging van het signaal. Daarom vereist draadloze communicatie een steeds groter deel van het radiospectrum om het toenemende

gebruik op te vangen. Haas zag in dat lichtstralen een oplossing kunnen zijn. ‘Het lichtspectrum is 2600 keer groter dan het beschikbare spectrum voor radiostraling’, stelt hij. ‘En dat klinkt natuurlijk als muziek in de oren van de telecomsector, die draadloze communicatie sterk wil verbeteren.’ Aanvankelijk kon je met dit soort lichtsystemen echter maar beperkte hoeveelheden informatie doorsturen. Een beperking die dankzij onderzoek langzaam wordt opgelost. ‘We slagen erin om steeds meer data te versturen’, stelt Haas. ‘In 2006 slaagden we erin om één megabit per seconde te versturen via een bureaulamp. Daarna mochten we in 2011 op TEDGlobal presenteren, waarbij we een snelheid haalden van 10 megabit per seconde via een gewone ledlamp.’ Vandaag bouwt Haas met zijn bedrijf pureLiFi commerciële producten die 50 megabit per seconde halen, even snel als veel wifiverbindingen. In demonstraties liep de snelheid al op naar 1 gigabit per seconde. Daarnaast heeft het nieuwe netwerk ook andere voordelen. ‘LiFi is veel veiliger’, stelt Haas. ‘Het signaal is zeer moeilijk te onderscheppen en af te luisteren, omdat het niet door muren gaat. En dat komt de veiligheid en privacy ten goede. februari 2020 | de ingenieur 2 | 19

Daarnaast gebruiken we voor de bouw van ons systeem het bestaande elektriciteitsnetwerk. We passen bestaande verlichting en netwerken aan. IT en lichtinfrastructuur worden dus één.’ LiFi kan ook een oplossing zijn voor het vollopen van de huidige netwerken. Heel wat mensen ondervinden al problemen met hun wifiverbinding, door storing en het aantal personen dat van één netwerk gebruik maakt. LiFi stuurt daarentegen een individuele databundel naar elke gebruiker sturen en kan zo een betere verbinding handhaven. LiFi heeft veelbelovende voordelen in een reeks niches. Neem bijvoorbeeld het internetgebruik in een vliegtuig. Reizigers willen graag verbonden blijven tijdens hun vlucht, maar radiostraling kan de boordapparatuur verstoren. LiFi kan daar dus een oplossing bieden. Maar ook tijdens expo’s en conferenties, waar bedrijven snelle verbin-

‘We werken ook voor banken, ziekenhuizen en voetbalclubs’ dingen nodig hebben, lijkt LiFi nuttig. Zeker wanneer bestaande netwerken overvol zitten. Haas haalt zelfs aan hoe LiFi voordelen heeft voor militaire applicaties, dankzij de veiligheid van het signaal. Een vijand kan bijvoorbeeld zo’n LiFi-signaal moeilijk onderscheppen vergeleken met radiosignalen, omdat de zender en ontvanger elkaar moeten zien.

Toerisme

foto Signify

Op basis van zijn onderzoek aan de universiteit richtte Haas het bedrijf pureLiFi op. De start-up haalde al meer dan 35 miljoen euro aan durfkapitaal op. ‘We hebben al meer dan tweehonderd projecten gedaan waarbij we LiFi gebruiken’, vertelt Haas. ‘Daarnaast zetten we ook sterk in op research en development en proberen we de technologie echt vooruit te stuwen.’ Eén zo’n case rond LiFi vind je in Marche-en-Famenne, een plaatsje in het zuidoosten van België. Energiebedrijf ENGIE zorgde er voor een

upgrade van de straatverlichting. ‘Marche-enFamenne wilde een toeristische wandeling tussen haar monumenten creëren’, vertelt David Vossen, innovatiemanager bij ENGIE, waar hij werkt aan IoT (Internet of Things) en LiFi. ‘Innovatie en nieuwe technieken waren cruciaal voor hun smart city-beleid, en LiFi paste er perfect bij. Dankzij geolokalisatie geven de lampen aangepaste content zoals foto’s en video’s weer op tablets bij elk monument.’ Bezoekers krijgen een speciale tablet, die via de straatverlichting is verbonden met het internet. Onderweg krijgen ze via deze tablet toeristische informatie over Marche-en-Famenne.’ ENGIE heeft daarnaast nog veel grotere plannen voor het nieuwe netwerk. ‘We willen leider zijn in de energietransitie’, zegt Vossen. ‘Maar daarnaast willen we ook meer digitale en slimme technieken aanbieden. Met LiFi creëren we een extra meerwaarde bij projecten voor energieefficiëntie of bij vernieuwing van verlichting, door via het licht internetconnectiviteit aan te bieden.’ Met LiFi kan een bedrijf zoals ENGIE zijn diensten uitbreiden. ‘Er staan diverse projecten op stapel’, stelt Vossen. ‘Voor veel sectoren biedt LiFi voordelen. Denk bijvoorbeeld aan het onderwijs. Sommige landen of overheden hebben regels dat er geen wifi-modems in crèches of kleuterscholen mogen staan, uit vrees dat kinderen gevoeliger zijn voor de gezondheidsgevolgen van radiostraling. LiFi biedt hier een alternatief om toch internet aan te bieden.’ Die gezondheidsgevolgen werden weliswaar nooit bewezen, maar de zorgen erover zouden wel een stimulans kunnen bieden aan LiFi. ‘Er zijn ook andere projecten waarbij we bijvoorbeeld in gebouwen en parkeergarages geolokalisatie opzetten, zoals indoor navigatiesystemen’, besluit Vossen. Lichtcommunicatie, juist omdat er een directe visuele link is, kan zo veel preciezer de locatie van een persoon bepalen binnenin gebouwen, vergeleken met wifi of 4G, ideaal om mensen binnen gebouwen de weg te wijzen.

Medische apparatuur

Dit kastje, dat aan de laptop is aangesloten, vangt de lichtsignalen op en kan ook weer data via lichtsignalen terugsturen.

20 | de ingenieur 2 | februari 2020

De projecten waarbij Signify betrokken is, spelen zich veelal af bij kantoren. ‘Daar raakt de wifi-verbinding vaak overbelast of werkt die niet goed. Dat zet bedrijven aan om op zoek te gaan naar een alternatief. Maar het gaat ook ver daarbuiten’, vertelt Huibers. ‘We werken voor banken die op zoek zijn naar een veilig signaal. Of ziekenhuizen waar er vaak problemen zijn rond interferentie met medische apparatuur. We hebben zelfs voetbalstadions verbonden, want een goede internetverbinding is vaak een probleem in zo’n arena met vijftigduizend andere mensen.’ Via intern onderzoek en de overname van enkele

Illustratie www.lifi.nl

Deze figuur laat zien hoe LiFi werkt. Een op het oog gewone ledlamp is verbonden met elek tronica die data van het internet of van een lokale computerserver kan versleutelen. De licht stralen reizen door de lucht en komen aan bij de ontvanger. Daar vangt een fotodetector het licht op en zet het om in data die de computer kan uitlezen.

bedrijven ontwikkelde Signify zo haar eigen LiFi-technologie, die het nu onder de naam TruLiFi verkoopt. ‘Het is natuurlijk een hele overgang’, stelt Huibers. ‘We zagen de marktkans, en grepen hem. Maar het betekent wel een verandering van wat we doen. Ineens gaan we in gesprek met telecombedrijven en ICT-afdelingen. Dat is voor ons bedrijf nieuw. Normaal praten we over energiebesparing en mooier licht. Nu praten we over een prettigere klantervaring in een hotel of een betere verbinding op kantoor.’

Intussen werken onderzoekers aan meer geavanceerde systemen. Zo doet Koonen van de TU Eindhoven onderzoek naar signalen via infraroodlicht. Optisch draadloos communiceren met infraroodlicht betekent dat het niet zichtbaar is voor het menselijke oog. Je hoeft dan geen verlichting te gebruiken die niet primair bedoeld is voor een internetverbinding.

Nadelen

Complementair

Ondanks alle voordelen die LiFi biedt, heeft het nieuwe netwerk ook een reeks beperkingen. ‘Dat lichtsignalen niet door muren gaan is natuurlijk een voordeel voor de privacy, maar er is wel een directe en zichtbare verbinding tussen zender en ontvanger nodig’, zegt Ton Koonen, lichtcommunicatiespecialist en hoogleraar aan de TU Eind hoven. ‘Radiosignalen voor je mobiele telefoon of laptop gaan daarentegen door obstakels heen. Wanneer je telefoon in je broekzak zit dan heb je nog steeds internetverbinding, met lichtcommunicatie is dat niet het geval.’ Daarnaast zijn er praktische bezwaren. ‘Radiosignalen zijn zo ingeburgerd, terwijl LiFi nog in de kinderschoenen staat’, stelt Koonen. ‘Het zal dus nog wel even duren voordat lichtcommunicatie de massa bereikt. Wifi en mobiele telefoonnetwerken zijn al in grote aantallen geïnstalleerd, en dus goedkoop beschikbaar. LiFi heeft een probleem rond de marktintroductie, want je moet hoge volumes halen om de prijs naar beneden te krijgen.’ Op het gebied van kosten is er daarnaast nog een andere horde te nemen. ‘Het energieverbruik weegt nog niet op tegen de voordelen’, vertelt Marco Zuniga, hoogleraar aan de TU Delft, waar hij lichtcommunicatie onderzoekt. ‘Deze netwerken verbruiken nog steeds veel energie. De lamp moet altijd aan staan om het proces te laten werken.’

Lichtcommunicatie zal in de nabije toekomst bestaande netwerken niet gaan vervangen. Veel van de voorstanders zien het als een aanvulling op het wifi-netwerk. ‘Radiocommunicatie blijft een geweldige technologie’, stelt Zuniga. ‘En het zal blijven bestaan. Maar licht opent meer bandbreedte. En zo kunnen we de pro blemen rond de verstopping van netwerken oplossen.’ Koonen is het daar mee eens. ‘Het gaat erom dat als wifi tekortschiet, lichtcommunicatie in beeld komt’, stelt hij. ‘Als het daarentegen niet meer doet dan wat wifi kan, dan zal het lastig zijn naast wifi te bestaan.’ Zelfs Haas geeft dit toe. ‘LiFi is complementair aan andere netwerken. Voorlopig gaat het vooral nog over niches en lage aantallen verbindingen’, besluit Haas. ‘Toch staan we op het punt om op een massamarkt door te breken. We zijn op weg om in de nabije toekomst overal verbinding te garanderen via licht.’ | februari 2020 | de ingenieur 2 | 21

WIE VAN DE DRIE…

Prins Friso Ingenieursprijs voor de beste ingenieur van Nederland Ingenieurs zien maatschappelijke problemen graag als een uitdaging en werken hard aan het verzinnen van technologische oplossingen. Welke ingenieur springt eruit als het gaat om expertise, innoverend vermogen, maatschappelijke impact en ondernemerschap? Deze drie genomineerden doen dat zeker en maken daarom kans op de Prins Friso Ingenieursprijs. Op de website kivi.nl kunt u zelf meestemmen voor de publieksprijs. tekst Enith Vlooswijk foto’s Jordi Huisman

‘Meer rendement en kleinere voetafdruk’

raag door, graaf dieper, en durf af te wijken van de huidige manier van werken. Dat is, in een notendop, het motto van Jelte Kymmell, directeur van het bedrijf Mocean. Dit bedrijf ontwikkelde onder meer de Mocean Forecast (MO4), dat voorkomt dat het werk bij offshore-operaties onnodig stil moet worden gelegd. De tijd dat het werk stil ligt is met MO4 met ongeveer een derde terug te brengen. MO4 biedt een nieuwe oplossing voor een lastig dilemma. Een schip dat bijvoorbeeld lading moet lossen op een drijvend platform, moet rekening houden met golven die het schip, de lading en het platform ten opzichte van elkaar doen bewegen. Als bewegingen te heftig zijn, kan dit leiden tot materiaalschade of gevaarlijke werkomstandig heden. Vaak besluiten leidinggevenden op basis van weersvoorspellingen of het verantwoord is om de operatie uit te voeren of niet. Ze blijven daarbij binnen marges die zo ruim zijn dat het risico op schade en gevaar laag is. De kans dat ze daardoor de operatie voor niets af blazen, is echter vrij groot. ‘Er is veel frustratie over de tijd waarop mensen het werk moeten stil22 | de ingenieur 2 | februari 2020

leggen’, vertelt Kymmell. ‘Zo’n schip kan tussen de 50.000 en 500.000 euro per dag kosten. En ook de ecologische voetafdruk is geweldig groot.’

Essentie MO4 geeft leidinggevenden bij offshore-operaties een risico-inschatting die veel nauwkeuriger is. De inschatting van MO4 is gebaseerd op een zeer gedetailleerde weersvoorspelling met vele variabelen, die het systeem ter plaatse automatisch verwerkt in een computermodel. Het model voorspelt de bewegingen van het schip, terwijl sensoren de werkelijke bewegingen meten. De resultaten gaan terug het zelflerende algoritme in, zodat het model vanzelf steeds nauwkeuriger wordt. ‘Met onze aanpak komen we veel dichter bij de essentie van het probleem’, zegt Kymmell. ‘Iets

Jelte Kymmell (42) studeerde offshore engineering aan de TU Delft. Voordat hij in 2013 Mocean Offshore oprichtte, werkte hij bij verschillende bedrijven aan talrijke optimaliseringsprojecten. In 2018 werd hij directeur van de spin-off MO4. Kymmell heeft vier patenten op zijn naam staan.

gaat kapot doordat objecten een bepaalde beweging maken, de golven zijn daarvan slechts indirect de oorzaak. Daarom werken we met een bewegingscriterium, in plaats van een weerscriterium.’ Deze werkwijze is voor Kymmell essentieel. Of het nu gaat om het laden van schepen, of het ontwerp van een golfenergiecentrale. De ingenieur denkt dat zijn aanpak helpt om de complexe problemen van onze tijd, zoals klimaatverandering, te lijf te gaan. ‘Ik geloof sterk in innovaties om onze ecologische voetafdruk te minimaliseren. Een derde van onze activiteiten mondt uit in een nieuw proces, techniek of product dat voor het eerst in de markt wordt gebruikt. Als ingenieurs kunnen we bedrijven helpen door meer rendement te behalen en tegelijkertijd hun voetafdruk te verlagen. Economische groei en het terugdringen van milieu-impact kunnen écht hand in hand.’

‘No engineers, no life’

‘A

ls ik uit mijn kantoorraam kijk, zie ik gebouwen, een supermarkt, een weg en auto’s: allemaal zaken die door ingenieurs zijn ontworpen’, zegt Bas Reedijk, afdelingshoofd Water van BAM Infraconsult. ‘Daar denken de meeste mensen niet bij na.’ En dat mag wel eens veranderen, vindt Reedijk. Om de problemen het hoofd te bieden die klimaatverandering met zich meebrengt, zijn ingenieurs namelijk onmisbaar. ‘No engineers, no life’, durft hij zelfs wel te beweren - met een knipoog naar de slogan van de boeren, uiteraard. Als geen ander snapt hij hoe belangrijk het vernuft van ingenieurs is om het wassende water, dat de klimaatverandering met zich meebrengt, het hoofd te bieden. Een van de spraakmakende projecten waarbij hij betrokken is geweest, betreft de aanleg van flexibele kribben: stenen dammen die het water in goede banen leiden. Dankzij de dammen houdt een rivier een diepe vaargeul en vormen zich geen ongewenste zandbanken. De kribben die BAM Infraconsult ontworp, zijn opge-

bouwd uit kruisvormige blokken beton met een soort pijlvorm aan de uiteinden. Daardoor haken ze in elkaar en dat komt de stevigheid van het geheel ten goede. Ze laten het water deels door en dat is goed voor de waterflora en om bepaalde vormen van erosie te voorkomen. Ook is er minder beton nodig. Bovendien kunnen deze nieuwe kribben relatief makkelijk worden verplaatst, iets dat bij conventionele kribben lastig is. ‘Onze kribben maken het makkelijker om ze aan te passen aan de eisen die de klimaatverandering met zich meebrengt’, legt Reedijk uit. ‘Er stroomt steeds meer water door de rivieren, waardoor meer onderhoud nodig is.’

Deltatechnologie Een variant op dit type betonblokken wordt nu ook gebruikt om de Afsluitdijk te verzwaren, eveneens uit voorzorg tegen de klimaatverandering.

Bas Reedijk (57) studeerde civiele technologie aan de TU Delft. Hij is hoofd van de afdeling Water van BAM Infraconsult, waar hij al sinds 1990 werkt. Hij gaf leiding aan een groot aantal delta-projecten in binnenen buitenland en heeft vele wetenschappelijke artikelen op zijn naam staan. Reedijk werkt regelmatig samen met onderzoeks- en onderwijsinstellingen.

februari 2020 | de ingenieur 2 | 23

De kruisvormige betonblokken liggen niet alleen in Nederlandse wateren; in de loop der jaren heeft BAM Infraconsult ze op allerlei plaatsen in de wereld toegepast. Innovatieve deltatechnologie is dus niet alleen hoognodig, maar ook een lucratief exportproduct, benadrukt Reedijk. ‘Daarom moeten we voorop blijven lopen in innovatie.’ Dat kan volgens hem alleen als het bedrijfsleven goed samenwerkt met zowel

kleine, innovatieve startups als met onderzoeks- en onderwijsinstellingen. Reedijk houdt daarom bewust de lijntjes kort met de technische universiteiten, haalt talentvolle afstudeerders binnen en geeft op zijn beurt colleges in Delft. Ook doet hij zijn best de aandacht van het basisen middelbaar onderwijs te trekken. ‘We moeten ervoor zorgen dat veel meer jonge mensen de techniek blijven vinden. De klimaatverandering stelt ons voor problemen, maar dat zijn ook hartstikke mooie uitdagingen. Als Nederland erop is voorbereid, kunnen we die innovatie goed inzetten.’

‘Niet specialiseren, wel innoveren’

ls het gaat om technische innovatie, is Erik Duisterwinkel een echte alleseter. Liever dan zich vast te bijten in één specialisatie, begeeft hij zich op allerlei verschillende vak gebieden. ‘Om out of the box te denken, kun je maar beter nooit “in the box” geweest zijn’, zegt hij. ‘Echt creatief en innovatief denken lukt beter als je niet te gespecialiseerd bent.’ Na zijn afstuderen startte hij een promotie traject om waterleidingen en industriële mengtanks van binnenuit te inspecteren. Hij onderzocht of dit mogelijk was met behulp van balletjes, uitgerust met sensoren, die mee stromen in het leidingwater en de vloeistof in de mengtank. De promotie werd uiteindelijk ingebed in een Europees project. ‘Veel waterleidingen zijn aangelegd na de Tweede Wereldoorlog en hebben een levensduur van vijftig tot zestig jaar’, legt hij uit. ‘Het is onmogelijk om alle leidingen in een keer te vervangen. Er was dus een goedkope manier nodig om de kwaliteit snel in kaart te brengen.’ Zijn promotie heeft niet geleid tot een concrete toepassing, maar momenteel probeert hij in elk geval het idee op de markt te brengen. ‘Tijdens mijn promotie ontdekte ik dat het voor

academici met name belangrijk is om artikelen te publiceren. Ik wil vooral een concreet probleem oplossen dat maatschappelijk nut heeft.’

Aardbevingen Bij zijn nieuwe werkgever, Antea Group, komt hij wat dat betreft ruimschoots aan zijn trekken. Hij is vooral betrokken bij projecten waarin veel belanghebbenden en verschillende vakgebieden samenkomen. Zo deed hij in Groningen onderzoek naar een aanvullende meetmethode om de oorzaken van schade aan woningen door gasboringen in beeld te brengen. Traditioneel gebeurde dit aan de hand van trillingsensoren die de intensiteit meten van aardbevingen in het hele gebied. Dit geeft maar een beperkt beeld van de processen die schade veroorzaken. Aardbevingen kunnen zorgen voor een reeks verzakkingen en druk opbouw. Die kan zover oplopen dat zelfs een passerende vrachtwagen of de kleinste aardbeving een scheur in de muur veroorzaakt. Duisterwinkel sprak met de gedupeerden, aardbevingsexperts, maar ook bijvoorbeeld met sensorfabrikanten. Zo kwam hij tot een advies voor een meetopstelling die beter de hele ketting aan oorzaken in beeld brengt. Zijn contacten met de TU Eindhoven, waar hij promoveerde, houdt Duisterwinkel warm. Hij betrekt graag studenten bij zijn projecten, mede om op de hoogte te blijven van de laatste technische ontwikkelingen. ‘Ik zie dat veel ingenieurs werken zoals ze altijd hebben gedaan, maar de ontwikkelingen, bijvoorbeeld op het gebied van kunstmatige intelligentie, gaan erg snel. Door sommige taken te automatiseren, kunnen we dingen efficiënter aanpakken.’ |

Erik Duisterwinkel (33) studeerde technische natuurkunde aan de Rijksuniversiteit Groningen. Hij promoveerde in 2019 aan de TU Eindhoven op sensorballen die de binnenzijde van waterleidingen en industriële tanks inspecteren en in kaart brengen. Momenteel werkt hij als innovator en data scientist bij Antea Group in Heerenveen.

24 | de ingenieur 2 | februari 2020

foto Disney

Kylo Ren met een lichtzwaard, waarbij het lemmet niet van staal, maar van energie is gemaakt.

SCIENCEFICTION WORDT REALITEIT

Star Wars-technologie toegepast op aarde Wie had in 1977, bij het uitkomen van de eerste Star Wars-film, gedacht dat we op een dag vergelijkbare technologieën zouden toepassen? Bij het uitkomen van A New Hope waren die immers volledig sciencefiction. Zo’n veertig jaar later worden ze echter steeds meer realiteit. tekst Barry W. Fitzgerald

“A

long time ago in a galaxy far, far away...” Een beetje Star Wars-fan herkent dit legendarische intro uit duizenden. Op een achtergrond van sterren brengt deze over het scherm rollende tekst de kijker naar een sterrenstelsel hier ver vandaan. Het

geheugen wordt even opgefrist met een samenvatting van de voorafgaande gebeurtenissen. En dan begint een nieuwe episode. In december verscheen het laatste deel in de Star Wars-saga: The Rise of Skywalker. Na drie trilogieën eindigt het verhaal in het verafgelegen sterrenstelsel. Intus-

sen lijken Star Wars-achtige technologieën steeds dichter bij planeet Aarde te komen. Met de technologische sprongen die we in onze wereld hebben gemaakt, worden fictieve Star Wars-technologieën steeds meer realiteit. De Ingenieur zet een aantal opvallende op een rij. februari 2020 | de ingenieur 2 | 25

foto Open Bionics

De 11-jaar oude Evie Lambert draagt een armprothese met een Frozen-thema. ‘Ze kan nu dingen doen die voorheen onmogelijk waren, zoals haar eigen haar kammen en föhnen’, zegt Evies moeder.

Gevoelige robotarm Lichtzwaarden zijn onlosmakelijk verbonden met Star Wars. Dat het gevaarlijke wapens zijn is wel duidelijk. Anakin verloor een deel van zijn rechterarm in een gevecht met graaf Dooku in Star Wars II: Attack of the Clones. En Luke Skywalker moet zijn rechterhand missen sinds een confrontatie met Darth Vader in Star Wars V: The Empire Strikes Back. Gelukkig konden zij worden geholpen met een geavanceerde robotprothese, die niet onderdoet voor menselijke ledematen. Toen in 1980 Star Wars V: The Empire Strikes Back werd uitgebracht, had geen kijker kunnen voorspellen dat deze protheses anno 2020 daadwerkelijk worden gemaakt en dat mensen ze echt gebruiken. Zo produceert het Britse bedrijf Open Bionics bionische armen met een 3D-printer, onder de naam Hero Arm. De Hero Arm is een lichtgewicht en betaalbare prothese. Met verwisselbare hoesjes kun je haar zelfs naar eigen smaak aanpassen. Zo kun je kiezen voor de cover die sprekend lijkt op de droid BB-8 van Poe Dameron. Een ander voorbeeld van een robotprothese is de Touch Hand 4. Deze goedkope handprothese is ontwikkeld door Touch Prosthetics, onder meer in samenwerking met de Nelson Mandela University in ZuidAfrika. Hun streven is om een prothesetechnologie toegankelijk te maken voor de inwoners van Afrika. Een robotprothese is op verschillende manieren aan te sturen. De myo-elektrische aansturing is een manier waarbij sensoren de spier impulsen rond de stomp meten. Deze signalen worden geanalyseerd met behulp van algoritmes en omgezet in instructies voor de prothese. Zowel de Hero Arm van Open Bionics als de Touch Hand 4 wordt aangestuurd door elektromyografische signalen (EMG), waarbij de elektrische activiteit van de spieren via elektroden op de huid wordt gemeten. Een tweede manier om een robotprothese aan te sturen werkt via metingen in de hersenen, gebaseerd op signalen die beweging aan sturen. Het gaat om neuronen in de hersenschors en de hersenstam 26 | de ingenieur 2 | februari 2020

die de motoriek aansturen en daarvoor elektrische impulsen generer en. Elektrocorticografie (ECoG) meet deze signalen via elektroden die zijn geïmplanteerd op het zachte hersenvlies van de hersenen. In oktober 2019 werd bekendgemaakt dat een volledig verlamde Fransman weer kon lopen dankzij een ECoG-aangestuurd exoskelet. Het aansturen van protheses met signalen die rechtstreeks worden gemeten in de hersenen, is waarschijnlijk veel intuïtiever dan via EMG – en meer in lijn met hoe Luke Skywalker zijn robothand aanstuurt.

Textuur Voor het aansturen van the Force – het energieveld dat de Jedi kan manipuleren – is het belangrijk dat de handen armprotheses in Star Wars haptische feedback kunnen geven aan de drager, zodat hij daadwerkelijk iets voelt wanneer hij een handeling verricht met de prothese. Een prothese kan dan informatie ontcijferen over de textuur, het gewicht of de temperatuur van objecten. De drager krijgt zo dezelfde informatie die normaal gesproken wordt doorgegeven door sensorische neuronen in het lichaam en weet bijvoorbeeld hoe stevig hij een object moet vastpakken. Doorontwikkeling van haptische protheses is nodig om de drager in staat te stellen om op een natuurlijkere manier om te gaan met voorwerpen die hij wil aanraken of oppakken.

De sociale servicerobot Pepper is bedoeld voor gebruik in de zorg. Om patiënten plezier te verschaffen, maar ook om ze in beweging te houden.

In het sterrenstelsel waar Star Wars zich afspeelt komen veel buitenaardse rassen voor. De Woo kiees bijvoorbeeld, van wie Chewbacca de bekendste is. En Ewoks: teddybeerachtige wezens die te zien zijn in The Return of the Jedi. Daarnaast spelen robots (droids) een belangrijke rol in Star Wars. In Attack of the Clones vecht een enorm leger droids voor de Separatisten, onder aanvoering van graaf Dooku. Maar er zijn ook intelligentere én vriendelijkere droids, zoals C-3PO, R2-D2 en BB-8.

Paniek De droid C-3PO werd in The Phantom Menace gebouwd door Anakin Skywalker om te helpen bij de communicatie tussen groepen of individuen. Hij is zo geprogrammeerd dat hij diverse buitenaardse talen begrijpt en kan vertalen. R2-D2 en BB-8 zijn reparatiedroids die sleutelen aan de X-Wing (een gevechtsruimteschip) en andere ruimteschepen. Deze droids zijn speciaal ontwikkeld om anderen te helpen met specifieke

taken en worden daarom ook wel dienstdroids of –robots genoemd. In de hedendaagse samenleving zijn vele voorbeelden van dienstrobots te vinden, zoals de bezorgrobots van robotontwikkelaar Starship Technologies, en de sociale robot Pepper van Softbank Robotics, die met je kan praten. En de VARRAM Pet Fitness Robot: een robot die je huisdieren laat bewegen. Er bestaan ook assistentierobots zoals robot My Spoon, die hulpbehoevenden eten kan geven, en de Barrett WAM Arm, die kan helpen bij het aantrekken van je schoenen. Dankzij hun gadgets, waarmee ze van alles kunnen repareren, traden R2-D2 en BB-8 al meerdere keren op als redder in nood. In de openingsscène van The Last Jedi is bijvoorbeeld te zien hoe BB-8 het wapensysteem van de X-Wing van piloot en commandant Poe Dameron repareert. Beide droids zijn goed in het oplossen van praktische problemen, maar als er iets fout gaat, gillen R2-D2 en BB-8 het vaak uit, waarmee ze aangeven dat ze angst en zelfs pijn lijken te voelen. Ook C-3PO maakt zich vaak zorgen, piekert zich suf of raakt in paniek.

foto Starship Technologies

Eenzaam Droids als C-3PO, R2-D2 en BB-8 kun je beschouwen als een vorm van kunstmatige intelligentie. Hun verbale communicatie bevat akoestische signalen die we associëren met emoties, waarbij deze ‘emoties’ mogelijk worden geregeld door een empathiemodule. Helaas lijkt de module van C-3PO zo ingesteld dat hij altijd angstig is. In de films zorgt zijn constante gepieker voor een komische noot, maar in de praktijk schiet niemand om hem heen er iets mee op. Sterker nog, zijn eeuwige onrust kan er zelfs toe leiden dat zijn emoties overslaan op degenen die hij moet helpen. In onze wereld kunnen dienstrobots die emoties tonen juist wel nuttig zijn. Mensen die zich eenzaam voelen of last hebben van depressie, zouden baat kunnen hebben bij robots die emotie en empathie kunnen tonen. Een droid als C-3PO zou echter een minder positieve bijdrage leveren aan onze maatschappij. Het gepieker van een robot zou de psyche van mensen geen goed doen. Een kopie van C-3PO zal er dus waarschijnlijk nooit komen. Astromechdroid R2-D2, die in Star Wars reparaties aan de buitenkant van een ruimteschip verricht, zou daarentegen wel heel nuttig zijn voor de mens. Vooral bij reparatiewerkzaamheden onder gevaarlijke omstandigheden, zoals op zee, op een boor eiland, aan een ruimtestation of zelfs op Mars. Bezorgrobots van het bedrijf Starship rijden al rond in tientallen steden in ver schillende landen. Ze rijden met een snelheid van maximaal 6 kilometer per uur.

februari 2020 | de ingenieur 2 | 27

foto Softbank Robotics

Hulp van dienstrobot

OVER DE STAR WARS-REEKS kleinzoon Kylo Ren tot de slechteriken, maar hij ontwikkelt een sterke band met de ‘goede’ Jedi Rey. Beiden b eschikken in gelijke mate over de Force, een geheimzinnige, allesverbindende oerkracht die slechts een enkeling gegeven is, maar die zowel voor het goede als het kwade kan worden ingezet. De verhalen worden aangekleed met tal van bijfiguren: van androïden tot tal van vreemd soortige schepsels. Andere belangrijke bijrollen zijn weggelegd voor allerhande spectaculaire ruimtevaartuigen.

foto Disney

Sinds 1977 zijn er negen filmdelen verschenen in de grote Star Wars-sage, onderverdeeld in drie trilogieën. Het verhaal speelt zich lang g eleden af ‘in a galaxy, far, far away’. De eerste trilogie draait om Luke Skywalker en prinses Leia, die als Jedi-ridders tegen het kwaad strijden. In de tweede trilogie, die zich in chronologisch opzicht vóór de eerste afspeelt, gaat het om Anakin Skywalker, de v ader van L uke en Leila, en zijn ommezwaai naar de Dark Side, de slechteriken die uit zijn op galactische overheersing. In de derde trilogie behoort Anakin Skywalkers

Communiceren met hologrammen

foto Nate Edwards/BYU Photo

In de openingsscène van The Last Jedi voert ruimtevaartstrijder Poe Dameron een gewaagde aanval uit op de Dreadnought, een van de grootste ruimteschepen van de First Order. Als hij de kanonnen van de Dreadnought uitschakelt, neemt een verbijsterde generaal Armitage Hux via de holoprojector contact op met kapitein Moden Canady om hem te sommeren de X-Wing van Dameron neer te schieten. Communicatie via hologrammen speelt een

belangrijke rol in de Star Wars-films. Een hologramprojector creëert levensechte 3D-beelden waardoor het lijkt of de persoon recht tegenover je staat. Het bekendste voorbeeld is waarschijnlijk de opname van prinses Leia, opgeslagen in R2-D2, die werd gevonden door Luke Skywalker in A New Hope. Een klein probleem met de hologrammen in de films is dat ze een beetje vervormd en onscherp zijn. Op aarde werken onderzoekers nu aan een methode om kraakheldere 3D-beelden te creëren die beter zijn dan hologrammen. De technologie die dit mogelijk maakt wordt volumetrische weergave genoemd. Het beeld ontstaat door het laten zweven van een stukje cellulose in een zogeheten fotoforetische optische valstrik. Dat wil zeggen dat het deeltje door de ruimte zweeft en verplaatst kan worden met behulp van lichtstralen. In sommige gevallen is het deeltje gemaakt van materiaal dat overblijft in het productieproces van papier. Zwevend door de ruimte wordt het deeltje verlicht met rood, groen en blauw licht, waardoor een 3D-beeld ontstaat. Als je het beeld van meerdere kanten bekijkt, zie je dat beeld steeds vanuit een iets ander perspectief. Dit is met traditionele hologrammen niet mogelijk.

Vlinder

In de eerste Star Wars-film A New Hope projecteert de Star Wars-droid R2D2 een 3D-beeld van een wanhopige prinses Leia. Amerikaanse ondezoekers slaagden er in 2018 in vergelijkbare projecties te maken.

28 | de ingenieur 2 | februari 2020

Een van de technieken voor volumetrische weergave wordt optical trap display (OTD) genoemd en is ontwikkeld aan de Brigham Young University in de VS. Daar wist men beelden te creëren van vlinders, prisma’s en zelfs van een van de onderzoekers. Toch kan deze technologie niet tippen aan de holoprojectors in Star Wars, want die kunnen ook bewegend beeld en geluiden overbrengen. Onlangs beschreven onderzoekers van de Tokyo University of Science in Nature een nieuwe techniek voor volumetrische weergave, genaamd multimodal acoustic trap display (MATD). Daarmee kunnen beelden, geluiden en zelfs tastbare gewaarwordingen worden overgebracht. Dit is een enorme sprong voorwaarts en brengt een verbeterde versie van de holoprojectors uit de Star Wars-films mogelijk een stuk dichterbij.

Een aantal van de hoofdrol spelers uit The Rise of Skywalker, het negende en laatste deel van filmreeks. Van links naar rechts: Wookiee Chewbacca, de balvormige droid BB-8, de kleine droid D-0, de humanoïde droid 3-CPO, Rey, Poe en Finn.

Hyperdrive en lichtsnelheid Onze Melkweg heeft een diameter van meer dan 100.000 lichtjaren (een lichtjaar is zo’n 9,5 biljoen kilometer). Vermoedelijk is het sterrenstelsel van Star Wars ongeveer even groot als onze Melkweg, of misschien nog wel groter. Het afleggen van zulke enorme afstanden vraagt om een voertuig met pit. En daar komt de hyperdrive in beeld. De ruimteschepen in Star Wars leggen kosmische afstanden af met behulp van een hyperdrive, die het mogelijk maakt om te reizen in hyperspace – een dimensie waar een ruimteschip sneller kan reizen dan het licht. Hoewel Star Wars zich afspeelt in een ander sterrenstelsel, worden wel de natuurwetten van ons universum toegepast. Een van die wetten is dat niets de snelheid van het licht kan overtreffen, zoals staat beschreven in de relativiteitstheorie van Albert Einstein.

Topsnelheid Voor aardbewoners is het ontwikkelen van technologieën om toegang te krijgen tot de hyperspace misschien wat lastig. Om te beginnen weten we niet zeker of zo’n hyperspace wel bestaat, hoewel er genoeg theorieën over bestaan. Een ander klein probleem is dat de maximale snelheid waarmee wij kunnen reizen nog maar een fractie is van de licht-

snelheid. Het snelste ruimtevaartuig ooit is de Parker Solar Probe, die in november 2018 een topsnelheid bereikte van 343.180 kilometer per uur oftewel 95,33 kilometer per seconde. Dat is ongeveer 0,03 procent van de lichtsnelheid, die ruwweg 300.000.000 meter per seconde is. De Large Hadron Collider (LHC) van CERN kan weliswaar protonen versnellen tot 99,999999 procent van de lichtsnelheid, maar we zijn nog lang niet zo ver dat ruimtevaartuigen zo snel kunnen reizen. Misschien kunnen motoren met antimaterieaandrijving dat voor elkaar krijgen of vinden we een aantal wormgaten die zijn verborgen in het weefsel van de ruimtetijd. Tot die tijd moeten we het doen met ruimtevaartuigen die de planeten en manen in ons eigen zonnestelsel verkennen. Het reizen in hyperspace moeten we helaas voorlopig overlaten aan het Verzet in Star Wars. |

foto Bart van Overbeeke Fotografie

OVER DE SCHRIJVER VAN DIT ARTIKEL Barry Fitzgerald is natuurkundige, auteur en werkzaam als science communication officer aan de TU Eindhoven. Bovendien is hij groot fan van superhelden. Hij heeft een aantal populairwetenschappelijke boeken geschreven, zoals Secrets of superhero science en How to build an iron man suit. Fitzgerald is onder meer te volgen op Twitter (@BarryWScience).

februari 2020 | de ingenieur 2 | 29

INBOX

Flagrante fout

Hyperloop: wishful thinking

Zojuist ontving ik een exemplaar van de decembereditie van De Ingenieur, waarin een vraaggesprekje met mij is gepubliceerd in de rubriek Passie. Aardig stuk, met de normale en volstrekt draaglijke onnauwkeurigheden. Dan had ik maar inzage vooraf moeten vragen. Eén fout echter is zó flagrant dat ze komisch wordt. Het gaat om de passage waar ‘ik zeg’ dat een bepaald Argentijns vliegtuig helaas niet door de Nederlandse luchtmacht werd aangeschaft, zoals prins Bernhard had geopperd. In feite heb ik gezegd dat dit gelúkkig niet doorging. Stel je voor, nóg meer smeergeld voor Bernhard en Peron! Ik kan me voorstellen dat u en uw lezers een rectificatie wel op zijn plaats vinden. Zo niet, dan leef ik daar vrolijk mee en sla ik de horden antifascisten in de tram wel van me af. Toon van der Aa, Amsterdam

Elon Musk startte de hype(rloop), maar investeert zelf in geen van de projecten. Hij ziet meer in het mogelijk maken van een reis naar Mars. Naast de fysische bezwaren van de hyperloop – denk bijvoorbeeld aan de eisen die worden gesteld aan materialen en het vast houden van een bijna-vacuüm – zijn er bezwaren op het gebied van grondonteigening, de noodzakelijke internationale standaardisering en economy of scale (iedere ontwikkelaar vindt zijn versie de beste). Ik heb zelden zo’n staaltje wishful thinking gezien. En dan hebben we het nog niet gehad over veiligheid en infrastructurele investeringen, die ver vooruitlopen op de baten die de hyperloop oplevert. Een verklaring waarom het passagiersvliegtuig zo succesvol is: het is een standalone transportmedium zonder de noodzaak van tussenliggende infra! Ralph Panhuyzen, Haarlem

foto Elmer van der Marel

Wie neemt de regie?

Elk huis een boom Op de omslag van de januari-editie van De Ingenieur prijkt de kop Bouwen met bomen. Een kop moet natuurlijk kort en bondig zijn, maar hij moet de lading wel dekken. Bomen mogen dan de leveranciers van het hout zijn, maar bomen zijn het niet meer, zodra ermee wordt gebouwd. Daarom zou de vragende kop Bouwen met bomen? beter zijn. Die geeft aan dat er een overgang plaatsvindt van beton via hout en mogelijk naar bomen. Bouwen met hout levert al de nodige weerstand en ongeloof op, hoewel dat langzaam maar zeker begint te veranderen. Bouwen met bomen (levend hout) zal vermoedelijk nog meer weerstand en ongeloof oproepen. Als het al werkelijkheid wordt, is elk huis een boom, elk dorp een bos, en elke stad een jungle. Henk van der Weijst, Zevenbergen

Het lijkt gunstig om meer hout te gebruiken in de bouw in plaats van steen, beton of staal. Een argument om daarvoor te kiezen kan het vastleggen van CO2 zijn en/of het verminderen van de uitstoot daarvan. Op dit moment is er een bepaalde voorraad van een bepaald soort hout aanwezig en daar kunnen we nu de beste keus uit maken. Het is mooi als het gebruik weer wordt aangevuld met nieuwe aanplant, maar misschien zijn er wel betere soorten mogelijk die op andere plaatsen groeien. Het duurt een tijd voordat dit weer nieuw hout oplevert. Het zal dan pas blijken of we de beste keus hebben gemaakt. Moeten we deze keuze aan de markt en plaatselijke initiatieven overlaten of moeten we de regie aan een andere partij geven? Het laatste lijkt wenselijk, maar wie moet dat doen? Houtbouw vraagt een afweging die speelt op wereldschaal. Het moet dus geen organisatie zijn die verzandt in bureaucratie. Gerard Roddeman, Veghel

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

30 | de ingenieur 2 | februari 2020

foto Hollandse Hoogte / Laurens van Putten

Tijdens een landelijk protest tegen de invoering van 5G, in september 2019, laat een demonstrant een stralingsmeter zien.

5G ZEGEN OF ZORG?

Stralingsangst onder elektrogevoeligen Stapje voor stapje wordt 5G in Nederland ingevoerd. Ons mobiele internet zal daardoor sneller worden. Voor het 5G-netwerk zijn veel nieuwe antennes nodig, die dichter op elkaar staan dan bij bestaande netwerken. Een groep elektrogevoelige mensen is bang dat hun gezondheidsklachten zullen verergeren. tekst Jim Heirbaut

p een dag in september 2019 demonstreerden er in Den Haag enkele honderden mensen tegen de invoering van 5G. Sommigen hadden een stralingspak aan, anderen een aluminium hoedje op. Ze hielden borden en spandoeken in de lucht met teksten als ‘5G = killing us’, ‘Wij zijn geen proefdieren’ en ‘5G-

vluchteling’. De demonstranten maken zich zorgen over dit nieuw telecommunicatienetwerk en waarschuwen voor het gevaar dat het met zich meebrengt. De opvolger van 4G, dat we continu gebruiken met onze smartphones, zit eraan te komen. De provider T-Mobile belooft dit jaar als eerste een landelijk dekkend 5G-netwerk uit te rollen.

De demonstranten maken zich zorgen omdat er met 5G veel meer antennes om ons heen komen te staan. Daarmee wordt het nagenoeg onmogelijk om nog te ontsnappen aan elektromagnetische straling. Toch is er nog geen biologisch mechanisme aangetoond dat de klachten verklaart van de elektrogevoeligen. februari 2020 | de ingenieur 2 | 31

foto depositphotos.com

Schuilplaats Wat is er zo anders aan 5G? De aard van de elektromagnetische straling (EM) is namelijk hetzelfde; de elektromagnetische golven zijn niet anders dan waarmee de oudere netwerken data verzenden. Alleen zal 5G over een paar jaar ook hogere frequenties gebruiken, zoals de frequentie 3,5 gigahertz. Een natuurkundige wetmatigheid zegt: hoe hoger de frequentie, hoe minder ver straling komt. Dat betekent dat de antennes voor 5G dichter op elkaar moeten staan om signalen van A naar B te krijgen. Er staan straks dus veel meer antennes om ons heen. Dat is wat sommige mensen angst aanjaagt. Ze hebben het gevoel dat ze dan helemaal niet meer om elektromagnetische straling heen kunnen, dat ze nergens meer kunnen ‘schuilen’. ‘Er is een groep mensen, de elektrogevoeligen, die nu al leeft onder uitzonderlijke omstandigheden door de huidige stralingsbelasting’, mailt Rob van der Boom, voorzitter van de Stichting ElektroHyperSensitiviteit (EHS) op vragen van De Ingenieur. ‘Zij moeten elektromagnetische velden zoveel mogelijk vermijden. Dat betekent dat ze zelf geen apparatuur gebruiken, verhuizen naar een minder belaste omgeving en hun huis afschermen van de straling. Je kunt je voorstellen dat dit grote gevolgen heeft voor het leven van deze mensen. Vaak betekent dit het verlies van werk, 32 | de ingenieur 2 | februari 2020

problemen om een opleiding te volgen en geïsoleerd leven van de sociale omgeving.’ Binnen deze groep elektrogevoeligen – die wordt geschat op 3 procent van de Nederlandse bevolking, dus zo’n 500.000 mensen – ondervinden mensen verschillende problemen, variërend van hoofdpijn, vermoeidheid en concentratie verlies tot geheugenproblemen, slapeloosheid, duizeligheid en oorsuizen. ‘Bij de meeste elektrogevoeligen verdwijnen de klachten als het elektromagnetische veld weer weg is, maar zo’n 20 procent blijft klachten houden’, zegt Van der Boom.

Stralingsbronnen Bij 5G is het idee dat er een hoop kleinere antennes op lantaarnpalen en bushokjes worden geplaatst om gebruikers een netwerk te bieden met totale dekking. Daardoor vrezen elektrogevoeligen dat hun klachten nog veel erger worden.

DIT IS 5G

5G is met zijn hogere data snelheid, snelle reactietijd en hogere betrouw baarheid onmisbaar bij allerlei nieuwe toepassingen. Van autonome auto’s die communiceren, operatierobots die op afstand worden bediend tot alle daagse apparaten die deel uitmaken van het Internet of Things.

Zij geven aan dat ze nu al last hebben bij de bestaande bronnen van elektromagnetische straling: telecomnetwerken, wifi-routers, hoogspanningskabels. Van der Boom ziet het aantal stralingsbronnen toenemen – zowel zendmasten als de apparaten die met het 5G-netwerk verbonden zijn – en daardoor ook de stralingsbelasting op mensen. Daar staat tegenover dat de sterkte van de straling bij de nieuwere types netwerken juist veel lager ligt dan bij 1G en 2G, zegt Hans Kromhout, hoogleraar arbeidshygiëne en blootstellingskarakterisering aan de Universiteit Utrecht en voorzitter van de Commissie Elektromagnetische velden van de Gezondheidsraad, die de overheid adviseert. ‘3G en 4G zijn in de loop der tijd veel efficiënter gaan werken. Belde je in de begin dagen van de mobiele telefoon lang met je gsm dan kon je oor helemaal warm worden. Het 5G-netwerk heeft bovendien als voordeel dat de

Na 1G, 2G, 3G en 4G komt nu 5G. Het zijn de verkorte namen voor mobiele communicatienetwerken, waarbij de G staat voor generatie. Op dit moment gebruiken onze telefoons vooral 4G en soms 3G. Met de invoering van 5G in heel Nederland zullen op termijn de oudere netwerken verdwijnen. Met 5G wordt het mogelijk om veel sneller data te ontvangen en te versturen. In theorie kan 5G een datasnelheid van 10 gigabit per seconde halen, dat is honderd keer sneller dan 4G. Maar zeker in het begin, als de hogere frequenties nog niet worden benut, is het al mooi als 1 gigabit per seconde wordt gehaald. Overigens duurt dan het downloaden van een muziekalbum op Spotify nog steeds maar een kwart seconde. Ook is de zogeheten latency veel lager dan bij 4G. Dit is de tijd die het duurt voordat data daadwerkelijk wordt verzonden na het geven van een opdracht. Op het 4G-netwerk duurt dit nog 50 milliseconden, maar 5G belooft een snelheid van 1 milliseconde. Dat kan het verschil maken tussen een korte hapering en vloeiende beelden kunnen zien. Dankzij de grote hoeveelheden data die over het netwerk kunnen stromen, de snelle reactietijd en de hogere betrouwbaarheid die wordt verwacht, is 5G geschikt voor talloze toepassingen. Dat gaat van autonome auto’s die voort durend met elkaar praten tot operatierobots waarmee een chirurg vanuit Nederland op afstand een patiënt in Zuid-Afrika kan opereren. Vaak genoemd in dit verband is het Internet of Things, dat het mogelijk maakt om alledaagse voorwerpen te verbinden met het internet. Deze trend is al gaande, met smart tv’s, thermostaten die aan internet hangen en slimme speakers waar je tegenaan kunt praten.

straling niet alle kanten op gaat, maar een smalle, gerichte bundel naar een apparaat of andere antenne stuurt.’ De bundel volgt de gebruiker zelfs. Dat zou betekenen dat er juist veel minder straling bij mensen komt die op dat moment het netwerk helemaal niet gebruiken. Toch is Van der Boom er niet gerust op. ‘Het klopt dat de zenders in het 5G-netwerk minder sterk stralen. Maar uit onze metingen blijkt dat de netwerken als geheel steeds sterker zijn gaan stralen door het intensieve gebruik. Wij verwachten dan ook niet dat een vermindering van straling door de efficiëntere vorm van de stralingsbundel de toename van het aantal antennes zal compenseren.’ Recent onderzoek van het Agentschap Telecom (een afdeling van het Ministerie van Economische Zaken en Klimaat) laat zien dat de blootstelling van gebruikers aan de elektromagnetische velden van losse 5G-antennes en van gebruikerstoestellen lager is dan de limieten die de Europese Unie aanbeveelt. Dit volgt uit praktijkmetingen aan antennes die het – voor gebruik door mensen – maximale vermogen aan EM-straling naar de grond sturen. Behalve proeven deed het RIVM ook uitgebreid onderzoek naar de bestaande wetenschappelijke literatuur over de blootstelling en eventuele gezondheidseffecten van 5G-systemen. Hieruit volgde geen bewijs dat blootstelling onder de limieten schadelijk is. Wel houden de onderzoekers een slag om de arm, want ze schrijven: ‘Of inzichten over gezondheidseffecten veranderen, zal nog moeten blijken.’

Cellenkwestie Voor de wetenschap is het uiteindelijk de vraag of er een biologisch mechanisme te vinden is waardoor mensen gezondheidsklachten zouden kunnen krijgen van elektromagnetische straling. Daarover zijn verschillende hypotheses. Een ervan is dat EM-straling dna-schade zou kunnen veroorzaken, wat op de lange termijn een verhoogde kans op kanker zou geven. In het lab is aangetoond dat straling dna-schade kan veroorzaken. Dat dit tot een verhoogde kans op kanker bij mensen zou februari 2020 | de ingenieur 2 | 33

foto FaceMePLS (Flickr) / CC BY 2.0

Verzameling gsmmasten in Leiden.

leiden, is echter niet bewezen. ‘Een andere hypothese is dat straling bepaalde functies van de cellen in het menselijk lichaam zou verstoren, waardoor het ontvankelijker is voor chemische stoffen’, zegt Kromhout. Ook zou de straling allerlei indirecte effecten kunnen hebben. De communicatie tussen cellen zou er bijvoorbeeld last van kunnen hebben. ‘Maar dit zijn allemaal alleen maar hypotheses. Het is nooit bewezen dat dit echt voorkomt bij mensen.’ In het verleden zijn in de onderzoeksgroep van Kromhout dubbelblinde proeven gedaan met elektrogevoeligen, waarbij sommige proefpersonen wel en andere niet werden blootgesteld aan een elektro

‘Chemische bedrijven moeten zelf de effecten van nieuwe stoffen op de volksgezondheid onderzoeken’ magnetisch veld. ‘Daaruit bleek dat de elektrogevoeligen een EM-veld niet kunnen voelen.’ Van der Boom vindt dat deze tests werken met een onjuiste methodiek: ‘Bij deze proeven is een subjectieve waarneming vereist: kun je de straling voelen? Maar een mens heeft geen primair zintuig voor onnatuurlijke elektromagnetische velden. Het gaat echter om de gezondheidsklachten. Elektrogevoeligheid betekent kwetsbaar zijn voor elektromagnetische velden.’

Effecten onderzoeken Kromhout en collega’s doen mee aan de langlopende internationale studie COSMOS met bijna 300.000 mensen, onder wie ongeveer 90.000 Nederlanders, die ze regelmatig ondervragen over hun telefoongebruik. Vooralsnog komen uit het onderzoek geen duidelijke aanwijzingen voor schadelijke effecten. Ook worden er dierproeven gedaan om te onderzoeken wat straling 34 | de ingenieur 2 | februari 2020

doet met weefsels. ‘Daaruit rolt af en toe een klein effect. Maar dat heeft nog niet geleid tot duidelijke, vastgestelde biologische mechanismen die verklaren hoe straling mensen ziek zou maken’, zegt Kromhout. ‘Weet je waarover ik me wel druk maak? Over het gebruik van mobiele telefoons in het verkeer. Dáárbij vallen doden!’ De stichting die zich inzet voor elektrogevoelige mensen, EHS, pleit voor een stop op het breed invoeren van 5G. ‘Laten we eerst maar eens goed onderzoeken hoe mens en natuur reageren op de bestaande generaties draadloze communicatie’, zegt Van der Boom. ‘Bij het invoeren van nieuwe chemische stoffen moet een bedrijf eerst allerlei effecten op de volksgezondheid onderzoeken voordat het de stof mag toepassen. Het is vreemd dat dit bij straling niet zo werkt.’ Ook Kromhout kan zich daar wel iets bij voorstellen. ‘Je zou de bewijslast bij de producenten van telefoons en de providers kunnen leggen: laat maar zien dat die nieuwe apparaten veilig zijn, net zoals de chemische sector het doet. Dat gebeurt nu niet. We rollen een nieuw netwerk uit en we zien wel.’ Zo’n moratorium zal er waarschijnlijk niet komen. Daarvoor zijn de economische belangen rond 5G te groot; de markt wordt alleen al voor de bedrijven die de infrastructuur aanleggen, geschat op 21 miljard euro in 2025. De markt van bedrijven die gebruikmaken van 5G – streamingdiensten, virtual reality, autonome auto’s, medische apparatuur – zal nog vele malen groter zijn. Een weg terug lijkt er niet te zijn. We zijn totaal afhankelijk geworden van een snelle, betrouwbare internetverbinding, waar we ook zijn. |

ACCU-OPTIMISME

‘A

MÖRING

pril is the cruelest month’ heeft T.S. Eliot gezegd en daar zit iets in, maar de saaiste maand is beslist januari. Op de een of andere manier lijkt het altijd net alsof de kater van oudejaarsnacht vier weken duurt en het weer het nodig vindt om dat te illustreren. Waardoor alles nog saaier en deprimerender wordt. Waarschijnlijk was dat er de oorzaak van dat ik tussen de karweitjes door – administratie, vloeren schrobben, stofzuigen – ineens stilhield en mij afvroeg of ik Amazon Prime vanaf mijn telefoon naar mijn iPad, van de iPad vervolgens naar de Macbook en vandaar naar mijn iMac kon streamen en ten slotte van die laatste naar de tv. En als dat zou kunnen, hoe lang zou dat dan kunnen doorgaan? Zou je, bijvoorbeeld, kunnen beginnen met streamen vanuit mijn huis in de bossen van Drenthe om te eindigen in Naukan, gelegen in het uiterste puntje van Siberië? Voor ik het experiment ter hand kon nemen, hield de stofzuiger er mee op. Iets meer dan twee jaar geleden kocht ik een Dyson. Een nieuw leven en een nieuw begin en voor mij betekende dat huishoudelijk gezien draadloos zuigen. Ik kan niet anders dan zeggen dat het een openbaring is. Geen gesleep met snoeren die steeds weer in een ander stopcontact moeten. Geen stofzakken verwisselen. En bovendien pak je zo’n snoerloze veel makkelijker om even een snelle ronde door het huis te doen. Ik betrapte me erop dat ik af en toe zelfs een liedje floot uit Sneeuwwitje en de zeven dwergen: ‘Werk is, als je vrolijk bent, een fluitje van een cent…’ Onderwijl vroeg ik mij af waarom niet meer apparaten snoerloos zijn. Voorlopig schijnt het antwoord te zijn: not in our lifetime.

Marcel Möring is schrijver. Zijn nieuwe roman Amen verscheen in oktober 2019.

Neem de Dyson, die in mijn eenpersoonshuishouden nou niet bepaald tot het uiterste wordt gedreven. Na iets meer dan twee jaar lijdt die nu al aan accu-moeheid. Na nog geen tien minuten welgemoed gefluit en gezuig stopt-ie ermee en dan moet het ding amechtig aan de lader. Dat betekent dat ik mijn tweekamerappartement in fases moet stofzuigen. Van een stofzuiger die een paar honderd euro kost verwacht je meer. Hoewel ik misschien op de site van Dyson de productbeoordelingen van klanten had moeten lezen. Daar is het een en al geweeklaag dat de accu er na iets meer dan twee jaar mee ophoudt en dat 87 euro en 90 cent voor een nieuwe best een uitgave is.

Maar er gloort licht aan de horizon. Deze week las ik nog dat een nieuw soort accu wordt ontwikkeld die langer meegaat, sneller laadt, beter voor het milieu is en niet aan accu-moeheid lijdt. Voorlopig houd ik mijn adem niet in, maar hoop doet leven. Daimler (de moeder van Mercedes) heeft al een belang genomen in StoreDot, zoals het bedrijf heet dat die accu ontwikkelt, en bij Daimler zijn ze zo optimistisch dat ze nu al durven te zeggen dat hun vrachtwagens in de toekomst allemaal op batterijen zullen rijden. De cynicus in mij blijft dan altijd even haken bij dat ‘in de toekomst’, want dat is een

Mijn optimisme, sommigen noemen het ‘geloof’, heeft al tot pijnlijke confrontaties met de werkelijkheid geleid

weids begrip, maar aangezien we nog maar net begonnen zijn met 2020 probeer ik zo lang mogelijk een ‘glas is halfvol’-houding vast te houden. Technologie vaart per slot van rekening wel bij optimisme. Als we allemaal sceptisch zijn, komt er nooit iets van de grond. Aan de andere kant ga ik inmiddels lang genoeg mee om te weten dat mijn optimisme, sommigen noemen het ‘geloof’, tot pijnlijke confrontaties met de werkelijkheid heeft geleid. Zo heb ik een combimagnetron zonder draaiplateau want in deze oven was het probleem van niet gelijkmatig garen en bruinen opgelost, aldus de fabrikant. Ik kan zeggen dat het tegendeel waar is en dat ik alleen nog maar pizza’s eet waarvan de ene helft gaar is en de andere helft ronduit zompig. De verbeterde versie van de espressomachine die mij vijftien jaar diende produceert zoveel trillingen dat ik het kopje vast moet houden en zijn pogingen om water door de koffie te persen zijn bijna pijnlijk om aan te zien. Maar ik blijf optimistisch. Morgen ga ik de langste streamketen ter wereld opzetten om mijn geloof in de vooruitgang publiekelijk te belijden. februari 2020 | de ingenieur 2 | 35

VAN BELKOM ONDERZOEKT DE GEVOLGEN VAN ARTIFICIËLE INTELLIGENTIE

‘Kiezen voor AI heeft Artificiële intelligentie (AI) moeten we niet langer be schouwen als één technologie. Beter kunnen we AI zien als een ecosysteem van samenwerkende technologieën, stelt Rudy van Belkom van de Stichting Toekomstbeeld der Techniek (STT). ‘Eerst zag ik AI nog als iets spannends, maar

QUOTE

langzaamaan ben ik veel nuchterder geworden.’

tekst Pancras Dijk foto Inge van Mill

36 | de ingenieur 2 | februari 2020

edereen heeft het over artificiële intelligentie, maar tegelijkertijd weten we er nog bijzonder weinig over. Hoe gaat AI zich in de toekomst ontwikkelen en welke gevolgen heeft dat voor de manier waarop we onze samenleving hebben in gericht? Onderzoeker Rudy van Belkom doet voor Stichting Toekomstbeeld der Techniek (STT) anderhalf jaar lang onderzoek naar AI. De centrale vraag waarop hij een antwoord hoopt te vinden: op welke manier en in welke mate gaat AI in de toekomst onze besluitvorming beïnvloeden? ‘AI is misschien wel een van de meest gehypete, maar minst be grepen technologieën van dit moment.’ U zegt dat AI ‘gehypet’ wordt: vindt u dat we de invloed van AI overschatten? ‘Ik denk dat we de impact van AI op de korte termijn overschatten en op de langere termijn juist onderschatten. De overschatting zit vooral in de schrikbeelden die ons worden voorgespiegeld; dat we door AI onze banen zullen verliezen, omdat intelligente robots alles gaan overnemen. Maar de experts die ik heb gesproken achten het zeer onwaarschijnlijk dat zoiets ooit zal gebeuren. Tegelijkertijd onderschatten we de sluimerende implicaties van AI op de lange termijn. Toepassingen die we nu allemaal zonder blikken of blozen accepteren kunnen onvoorziene gevolgen hebben. Denk bijvoorbeeld aan de inzet van data bij de berekening van ver zekeringspremies. Goed gedrag wordt beloond. Dat

klinkt onschuldig, maar op de langere termijn kan hierdoor een ‘kastensysteem’ ontstaan, waarin mensen op basis van hun data worden ingedeeld in groepen die ze nauwelijks nog kunnen ontstijgen. Dat heeft tot gevolg dat er kansenongelijkheid ontstaat. Systemen kunnen hierbij zo complex worden dat wij ze als mensen niet langer begrijpen. Ongewenste gevolgen zijn hierdoor nauwelijks nog omkeerbaar. In plaats van general AI gone bad, is het narrow AI everywhere.’ Is het wel overschatting? Computers zijn al beter in schaken. ‘Voor computers is zo’n spel een fluitje van een cent. Elke zet is immers uitstekend te berekenen en juist dat kunnen computers veel beter dan wij. Ons brein is niet gemaakt om te rekenen, en dus zijn we veel te snel geneigd om een systeem dat dat wél kan

consequenties’ vogels. De echte vooruitgang in de luchtvaart kwam pas tot stand toen men het idee van fladderende vleugels losliet, en begon in te zien welke krachten ervoor zorgen dat vogels in de lucht blijven. Om te kunnen vliegen, moesten we de krachten begrijpen en nabootsen, niet de exacte manier van vliegen. Ondanks honderd jaar aan hersenonderzoek be grijpen we nog altijd niet goed hoe ons brein werkt. Het is onbegonnen werk om dat te willen kopiëren. Menselijke intelligentie behelst bovendien empathie, iets waar computers niet toe in staat zijn, en heeft ook een sociaal aspect dat computers ont beren. Daar komt nog bij dat het menselijk intellect weliswaar zeer vernuftig en bijzonder is, maar bepaald niet foutloos. We zouden het niet eens moeten wíllen nabootsen, want dan zouden we die fouten alleen maar uitvergroten. Laten we vooral streven naar een AI die complementair is aan ons eigen brein.’

intelligent te noemen. Maar als een peuter een man in een toneelstukje met een stapel boeken tegen een dichte kastdeur ziet lopen, dan zal het kind op basis van onder meer empathie en gezond verstand intuïtief kunnen inschatten wat de bedoeling van de man is en de kastdeur voor hem openen. Voor een computer is zo’n simpele opdracht juist extreem moeilijk. Het aantal mogelijke oplossingen is namelijk bijna oneindig. Ik vind het daarom niet relevant om de mogelijkheden van een computer te vergelijken met menselijke intelligentie. AI benadert niet eens een fractie van waartoe ons brein allemaal in staat is.’

AI is een veelomvattend onderwerp. Hoe heeft u het onderzoek aangepakt? ‘Onze onderzoeken gaan nooit alleen over technologie, maar ook over de invloed ervan op de maatschappij. Dat geldt ook voor dit onderzoek. AI zie ik niet zozeer als technologie, maar als een ecosys teem van samenwerkende technologieën. Ik besloot te onderzoeken hoe AI besluitvorming zal beïnvloeden. Het resultaat bestaat uit drie delen, waarvan de eerste twee inmiddels zijn verschenen (op de website detoekomstvan.ai; red.). Het eerste deel bestaat uit een technologische forecast. Wat is AI, wat kan het en wat zal het in de toekomst kunnen? Ik sprak daarvoor met allerlei experts uit het veld. In het tweede deel borduur ik daarop voort. Als AI dat allemaal zou kunnen, wat voor samenleving kan dat dan opleveren? In het derde deel ga ik in op de morele aspecten: wat voor samenleving willen we eigenlijk en welke rol kan AI daarin spelen?’

Maar is dat niet een kwestie van tijd? Computers worden immers steeds slimmer. ‘Het idee van artificiële intelligentie dateert al uit de jaren vijftig. Vanaf dat moment is men zich bezig gaan houden met het kopiëren van de menselijke intelligentie. In het eerste deel van mijn studie, gepubliceerd onder de titel Duikboten zwemmen niet, concludeerde ik al dat het verkeerd is om te veronderstellen dat computers zouden moeten denken als mensen. Net zoals duikboten niet zwemmen als vissen en vliegtuigen niet vliegen als

AI is te vaak een ‘black box’, zeggen critici. Is volledige transparantie een voorwaarde voor een succesvolle inzet van AI? ‘Naar mijn inzicht komt die scepsis grotendeels voort uit het feit dat het allemaal nog zo nieuw is. We zullen echter steeds vertrouwder raken met intelligente systemen en toepassingen en dat zal ertoe leiden dat we minder de behoefte krijgen ze te controlefebruari 2020 | de ingenieur 2 | 37

QUOTE

foto Depositphotos

We stappen probleem loos in de auto, zonder exact te begrijpen hoe die werkt. Bij AI lijken we dat wel per se te willen weten.

ren. Rekenmachines gebruiken we allemaal, maar wie rekent nog weleens na of het apparaat de som wel op de goede manier heeft uitgerekend? Niemand. Of neem de auto. Ik stap zonder probleem achter het stuur, zonder eerst de werking van de motor te willen doorgronden. Ik vertrouw erop dat de auto goed functioneert. Zo’n auto is immers goed getest, hij wordt niet zomaar op de markt toegelaten. Voor AI zou hetzelfde moeten gelden, al begrijpen de expers ook niet alles. Waarom willen we daar wel per se “onder de motorkap” kijken? Als een AI-systeem betrouwbaar functioneert, dan zal ik niet schromen het te gebruiken, ook als ik het niet volledig doorzie. Ik vermoed dat veel mensen daar op termijn net zo over zullen denken.’ Is uw eigen mening over AI veranderd sinds u begon aan het onderzoek? ‘Toen ik een jaar geleden met mijn onderzoek begon, zag ik AI nog als iets heel spannends. Alsof AI het vermogen heeft om de maatschappij een utopische of juist dystopische toekomst te bezorgen. Ik was gevoelig voor die hype, maar gaandeweg ben ik veel nuchterder geworden. Ik heb met veel ontwikkelaars gesproken en hoe dichter bij de bron je komt, des te realistischer het beeld wordt. De mensen die zelf de codes schrijven, hechten ook weinig geloof aan die extreme toekomstbeelden.’ We praten over AI als iets dat de maatschappij overkomt. Is dat wel terecht? ‘Dat vind ik een goed punt en daar zal ik in het derde deel van mijn studie vooral op ingaan. De toekomst overkomt ons niet, maar die creëren we zelf, 38 | de ingenieur 2 | februari 2020

op de manier waarop we dat met elkaar willen. Als we met z’n allen, inclusief China en de VS, stoppen met de ontwikkeling van slimme algoritmen, dan zullen we een AI-vrije toekomst hebben. Zo simpel is het. Dat is weliswaar niet erg realistisch, maar het is ook niet uit te sluiten. Ook in andere domeinen komt het voor dat technologische mogelijkheden door de wetgever aan banden zijn gelegd. Zo mogen we geen mensen klonen.’

‘Privacy wordt een luxe product, wat voor een oneerlijke verdeling in de samenleving zal zorgen’ Welk scenario acht u wel realistisch? ‘Veel mensen staan nu zonder blikken of blozen hun data af. Zo leest vrijwel niemand de algemene voorwaarden bij het installeren van een nieuwe app. Ik verwacht dat mensen er op termijn achter zullen komen dat deze data ook tegen ze worden gebruikt. Hierdoor zullen tegenreacties ontstaan, waarbij mensen er veel geld voor over hebben om van de radar te ver dwijnen. Privacy wordt een luxe product, wat voor een oneerlijke verdeling in de samenleving zal zorgen. Maar voor de duidelijkheid: bij STT doen we verkenningen, geen voorspellingen. Ik schets in mijn studie vijf uiteen lopende toekomstscenario’s, in de wetenschap dat de toekomst vermoedelijk iets van al die vijf scenario’s in zich zal hebben en dat keuzes die we nú maken consequenties hebben voor de toekomst. Het doel is om te laten zien dat er meer wegen zijn die naar Rome leiden, al weten we op AIgebied nog niet eens waar Rome precies ligt.’ | Kom erachter welk toekomstscenario jij voorziet. Doe de scenariotest op detoekomstvanai.nl/scenariotest

Ons nationaal metrologisch instituut, het Van Swinden Laboratorium, is in handen van een commerciële partij. Dat is geen goede zaak, betoogt Tweede Kamerlid Eppo Bruins. ‘De export van hightechproducten is in gevaar.’

‘RED DE MEETSTANDAARD’ winst. Technische bedrijven en instituten merken dat veranderingen in de organisatie er nu al toe leiden dat kalibraties van meetapparatuur voor luchttemperatuur en luchtvochtigheid niet meer kunnen worden uitgevoerd. Hierdoor kunnen andere kalibratielaboratoria hun meetstandaarden niet meer laten ijken, waardoor zij op hun beurt hun klanten niet meer snel kunnen voorzien van gekalibreerde meetmiddelen. Technische bedrijven in Nederland lopen hiermee het risico dat ze hun apparatuur niet meer kunnen ijken. Daardoor loopt de export van hightechproducten gevaar. Nationale metrologische instituten in andere landen laten vaak hun binnenlandse klanten voorgaan, waardoor lange wachttijden voor Nederlandse bedrijven kunnen ontstaan. Bovendien bestaat de kans dat de bij VSL werkzame specialisten zullen vertrekken. De stap om VSL te verkopen aan een commerciële partij is onverstandig geweest. De overheid zou weer controle moeten krijgen over het beheer en behoud van de unieke apparatuur van het instituut. Ook het behoud van de specialistische kennis van de VSL-medewerkers is een onderwerp waarmee de minister zich actiever moet kunnen bemoeien. Het bedrijfsleven, maar ook de wetenschap en het openbaar belang zijn daarmee gediend.

illustratie Joost Stokhof

PUNT

Hoe weet je of jouw weegschaal, thermometer of meetlint klopt? Het product dat je koopt is geijkt. Je kunt er dus van op aan dat een gram precies een gram is, een graad Celsius precies een graad Celsius en een meter precies een meter. Dat ijken van producten gebeurt aan de hand van meetstandaarden die nauwkeurig worden beheerd door een kalibratie-instituut. Al die verschillende kalibratie-instituten ijken samen hún eigen meetstandaarden weer aan het nationale metrologisch instituut van Nederland: het Van Swinden Laboratorium (VSL). Dit laboratorium stemt wereldwijd zijn standaarden af met nationale metrologische instituten. Zo is overal ter wereld de meter, de gram, de ampère of de graad Celsius even groot. En dus kunnen technische bedrijven hun producten wereldwijd verkopen. De meetopstellingen en standaarden van VSL behoren tot de vitale infrastructuur voor de economische bedrijvigheid en de handel in ons land. In de afgelopen tien jaar hebben enkele andere landen hun metrologie-instituut geprivatiseerd, maar men is hier met rasse schreden op teruggekeerd. Toch weerhield dit Nederland er niet van om VSL te privatiseren. Het is niet zo lang geleden verkocht aan TNO, dat het in 2017 heeft verkocht aan de joint venture First Dutch Innovations. Voor een investeerder uit de commerciële markt speelt winst gevendheid een belangrijke rol in de overwegingen die hij neemt. Ik vrees dan ook dat de kwaliteit van het metrologisch werk een minder hoge prioriteit heeft dan het maken van

Natuurkundige Eppo Bruins is Tweede Kamerlid voor de ChristenUnie.

februari 2020 | de ingenieur 2 | 39

METEN MET LASERSTRALEN

tekst Paul Schilperoord en Juliska Wijsman

40 | de ingenieur 2 | februari 2020

eze laserprojectie de maten kan afleiden. d Projectleiders Arjo Loeve (TU Delft) en Paul van den Hoven (NFI) hebben het prototype met succes getest op een politieacademie, waar zij samen met studenten en forensisch onderzoekers een plaats delict in scène hebben gezet. De FreeRef kan veel tijd besparen bij een sporenonderzoek. Daarbij verlaagt het prototype het risico op het vervuilen van sporen en meetfouten. De test was een noodzakelijke stap om de FreeRef verder te ontwikkelen. ‘Doordat situaties op een plaats delict in de praktijk vaak complexer zijn, is de software nog niet altijd in staat om de laserpro jectie te detecteren’, zegt Loeve. Daar wordt de komende maanden verder aan gewerkt door het team van Delftse onderzoekslijn Engineering for Forensics. (JW)

foto FreeRef

EUREKA

DE PRODUCTONTWERPEN VAN MORGEN

Bij het onderzoeken van een misdrijf fotografeert de forensisch onderzoeker alles op en rond de plaats delict. De onderzoeker maakt daarbij ge bruik van een liniaal, om sporen op te meten. Dat heeft allerlei nadelen waardoor de uitkomsten van het onderzoek minder betrouwbaar kunnen zijn. Sporen kunnen bijvoorbeeld worden bevuild of aangetast. De onderzoekers van het Nederlands Forensisch Instituut (NFI) en de TU Delft hebben een betere manier gevonden. Zij hebben een digitaal meet instrument, de FreeRef, ontwikkeld dat je in com binatie met een camera kunt gebruiken. Dat maakt het gebruik van een liniaal overbodig. Het prototype van de FreeRef bestaat uit twee delen. Het eerste deel is een nauwkeurige laser projector die op de lens van een camera wordt ge plaatst. De projector projecteert laserpuntjes rond het spoor dat de onderzoeker wil opmeten. Het tweede onderdeel is software die op basis van

foto Exolung

LUCHT HAPPEN Diepzeeduiken is niet voor iedereen weggelegd. Wie de onderwaterwereld wil ontdekken moet eerst een duikbrevet halen en kostbare duikapparatuur kopen of huren. De duiksport is bovendien niet zonder gezondheidsrisico’s. Snorkelen is een laagdrempelig en veilig alternatief, maar daarmee blijf je wel aan het wateroppervlak. Er bestaan wel systemen die tussen duiken en snorkelen in zitten en waarmee je tot beperkte dieptes kunt duiken. Deze systemen zijn echter altijd afhankelijk van een minidruktank of luchtcompressor. De Oostenrijkse uitvinder Jörg Tragatschnig bracht daar verandering in. Hij bedacht een luchtsysteem dat zich vult met lucht door de zwembewegingen die de duiker maakt. Bij deze zogenoemde Exolung draagt de duiker een soort zwemblaas op de borst. Via een luchtslang is deze verbonden met een boei die op het wateroppervlak drijft. De zwemblaas heeft een harde buitenkant en binnenin een flexibele zuiger. De zuiger is via een dubbel koord verbonden met de flippers

van de duiker. Wanneer de duiker tijdens het zwemmen de benen strekt, trekt het koord de flexibele zuiger naar beneden en vult de zwemblaas zich met lucht. Als de benen weer buigen, duwt de waterdruk de zuiger naar binnen en stroomt de lucht naar het mondstuk. Doordat de zwemblaas zich steeds met water vult, fungeert deze tegelijk als middel om de opwaartse kracht te compenseren. De zwemmer ervaart zo een rustgevend gevoel van gewichtloosheid. De standaarduitvoering van de Exolung heeft een slang van 5 meter. Het complete systeem weegt ongeveer 3,5 kilogram. Daarnaast is Tragatschnig ook nog van plan om een professionele uitvoering van de Exolung te maken van sterkere materialen, die een hogere druk verdragen en daardoor geschikt zijn om tot 7 meter diep te duiken. Het prototype van de Exolung is bijna klaar. Tragatschnig is op zoek naar een industriepartner om zijn uitvinding in productie te nemen en op de markt te brengen. (PS) februari 2020 | de ingenieur 2 | 41

foto Bobla

EUREKA

WINTERSPORT OP RUPSBANDEN Wie niet van skiën of snowboarden houdt, kan tijdens de wintersport kiezen voor een alternatief. De Oostenrijke start-up Bobsla introduceert een nieuw type recreatievoertuig om in de sneeuw te gebruiken. De elektrisch aangedreven Bobsla is een kruising tussen een sneeuw mobiel en een slee. De bestuurder zit, net als in een kartwagentje, laag bij de grond. En dat vergroot het gevoel van snelheid. De Bobsla heeft een gladde neus die soepel over de sneeuw glijdt en aan de achterkant zitten twee rubberen rupsbanden. Deze worden apart van elkaar aangedreven door een elektromotor. De bestuurder bedient de motoren met een hendel aan weerszijden van de stoel. Door één rupsband sneller te laten draaien, kun je bochten maken. De Bobsla is al door diverse wintersporters getest. Volgens Bobsla-bedenker Sergey Ignatyev is het vooral het stuursysteem dat het rijden op deze gemotoriseerde bobslee zo leuk maakt. ‘Door de directe controle die je over de rupsbanden hebt, in combinatie met de gladde neus, accele reert de Bobsla heel vlot. Dat maakt dat je snel kunt afremmen en goed kunt driften in de sneeuw. In twee tot drie seconden zit je op maxi mumsnelheid. Voor commercieel gebruik is de snelheid begrensd op 30 42 | de ingenieur 2 | februari 2020

kilometer per uur. En dat voelt sneller dan je denkt. ‘Boven de 40 kilometer per uur vonden de testrijders het al eng worden’, zegt Ignatyev. De Bobsla is in de eerste plaats ontwikkeld voor het toerisme. Zowel voor individueel gebruik als om races mee te houden. Om van de volle Bobsla-ervaring te genieten is volgens Ignatyev slechts een vlakke strook sneeuw van 50 tot 100 meter lang nodig. De batterijen zijn uitneem baar en uitwisselbaar, waardoor de Bobsla’s niet stil hoeven te staan voor het opladen. De eerste vloot aan Bobsla’s is dit wintersport seizoen te huur in het Oostenrijkse wintersport gebied Obergurgl-Hochgurgl. Een kwartiertje sneeuwpret kost 20 euro. Volgens Ignatyev is de Bobsla ook al getest op andere ondergronden en is er in zomer net zo veel plezier mee te beleven. (PS)

EUREKA

Volgens een internethype in 2001 was er een uitvinding op komst die een revolutie op vervoersgebied zou ontketenen. Na veel speculaties bleek het om de Segway PT (Personal Transporter) te gaan. Deze zelfbalancerende, elektrische scooter veroorzaakte geen revolutie, maar vond vooral niche toepassingen. Een bekend beeld zijn toeristen die zich staand op een Segway door historische stadscentra verplaatsen. Het Chinese bedrijf Ninebot, dat in 2015 Segway overnam, ont wikkelt nu nieuwe toepassingen. Recent onthulden zij de ei vormige, rijdende stoel, de Segway S-Pod. De S-Pod is ge baseerd op de technologie van de Segway PT. De stoel staat op het platform van de Segway PT en wordt door het zelf balancerende systeem met gyroscopen in balans gehouden. Net als de Segway PT wordt de S-Pod elektrisch aangedreven door twee grote wielen aan weerszijden van de stoel. De wielen hebben elk een eigen elektromotor, zodat de stoel om zijn as kan draaien. De gebruiker bestuurt de S-Pod niet door naar voren en naar achter te leunen, zoals bij de Segway PT, maar met een kleine joystick op de zijkant van de stoel. Hiermee kun je het zwaartepunt van de stoel verleggen, waardoor hij in bewe ging komt of afremt. De S-Pod kan razendsnel accelereren tot een maximumsnelheid van bijna 40 kilometer per uur. Op

foto Ninebot

SEGWAY WORDT ROLSTOEL

merkelijk is dat de stoel ook via een afstandsbediening is te besturen. Volgens Ninebot is het dankzij de toegepaste balanceertech niek onmogelijk dat de stoel omslaat. Al zitten er voor de ze kerheid toch kleine stootwielen aan de voor- en achterkant. Het idee is dat de Segway S-Pod in eerste instantie wordt inge zet op onder meer luchthavens, pretparken, winkelcentra en campussen. Het zou ook zomaar kunnen dat toeristen straks de PT inruilen voor de S-Pod en zij niet meer staand maar onderuitgezakt in Segway S-Pod’s door steden zoeven. (PS)

De natuur is vaak een goede inspiratiebron voor onderzoekers tijdens het ontwikkelen van nieuwe technologieën. Dat ziet ook een team van onderzoekers aan de TU Eindhoven, die zich voor het bouwen van hun mini-reactor voor medicijnproductie lieten inspireren door de werking van planten en bomen. Bladeren oogsten zonlicht en zetten dat om in energie. Dit principe hebben onderzoeker Timothy Noël en zijn team nagebootst in een kunstmatig blad, waarmee medicijnen kunnen worden gemaakt. De energie die een plant uit het zonlicht haalt, wordt gebruikt om een chemische reactie in gang te zetten. Daarbij wordt CO2 omgezet in glucose waaruit energie wordt gehaald. Zuurstof wordt als restproduct uitge stoten. Het kunstmatige blad is gebaseerd op de werking van een natuurlijk blad. Het is gemaakt van lichtdoorlatend plexiglas in rood, groen en blauw. Zonlicht valt op

foto TU Eindhoven

MEDICIJNEN UIT KUNSTBLAD

kleine kanaaltjes die door het kunstblad lopen. Door deze kanaaltjes loopt een vloeistof met lichtgevoelige moleculen. Die zorgen ervoor dat het zonlicht wordt opgesloten in het materiaal en vervolgens ontstaat er een chemische reactie.

Door het toevoegen van specifieke moleculen kan in theorie elk gewenst medicijn worden gemaakt. De onderzoekers hebben dat al laten zien tijdens een demonstratie. Zij zijn erin geslaagd om twee soorten medicijnen te produceren; het antimalariamiddel artemisinine en het ontwormingsmiddel ascaridol. In een eerdere versie van het kunst matige blad was het doorschijnende materiaal gemaakt van siliconenrubber. Nu dit is vervangen door plexiglas, is het blad makkelijk in grotere hoeveelheden te produceren. ‘We kunnen in plexiglas meer soorten lichtgevoelige moleculen toevoegen. Daardoor zijn feitelijk alle chemische reacties over de hele breedte van het zichtbare lichtspectrum mogelijk’, vertelt Noël. De mini-reactor lijkt hiermee klaar voor gebruik in de praktijk. Een stabiele productie van medicijnen wordt daardoor op elke denkbare plek mogelijk, als er maar zonlicht is. (JW) februari 2020 | de ingenieur 2 | 43

foto Rosenbauer

EUREKA

BRANDWEER RIJDT ELEKTRISCH Nog even en dan rijdt er in Amsterdam een elektrisch aangedreven brandweerwagen rond. Daarmee is Amsterdam de tweede stad in Europa. In Berlijn wordt deze hybride wagen nu al ingezet om branden te blussen. Als alles volgens planning verloopt, wordt de brandweer wagen eind van dit jaar door het korps Amsterdam-Amstelland in gebruik genomen. De gemeente Amsterdam wil dat er in 2025 in de binnenstad zoveel mogelijk emissievrije voertuigen rondrijden. In 2030 geldt dit zelfs voor elke vorm van transport, en daar valt dus ook de brandweer onder. Dat is een uitdaging voor dit soort zware voertuigen. De Amsterdamse brandweer heeft het voertuig 44 | de ingenieur 2 | februari 2020

aangeschaft bij het Oostenrijkse bedrijf Rosenbauer. ‘Deze hybride truck is de eerste stap naar emissievrije voertuigen bij de Amsterdamse brandweer’, zegt brandweercommandant Tijs van Lieshout. De Concept Fire Truck (CFT), zoals deze brandweerwagen wordt genoemd, kan op zijn elektrische aandrijving zo’n 30 kilometer rijden. Dat is genoeg om een g emiddeld gebied waarbinnen een brandweer opereert, te bestrijken. Het oorspronkelijke ontwerp van de CFT werd al in 2016 gepresenteerd door Rosenbauer. De uitgebreidere versie, die straks in Amsterdam rondrijdt, kan dankzij de toevoeging van een dieselaggregaat nog verder rijden. Het aggregaat gene-

reert extra elektriciteit, waarmee ook de waterpomp en andere blusapparatuur worden gevoed. Verder is de hybride truck voorzien van moderne software waarmee de brandweer aan boord van het voertuig realtime de noodsituatie kan volgen. Zo komen de brandweer lieden beter voorbereid aan op de plaats van bestemming. Voordat de brandweerwagen daadwerkelijk de weg op gaat, wordt de technologie nog volop getest. De brandweer van Amsterdam-Amstelland wil bijvoorbeeld weten of de wagen door de smalle straten van de binnenstad kan rijden. Rosenbauer verwacht rond 2030 binnen Europa duizenden trucks te kunnen leveren. (JW)

The Internet of Things maakt apparaten semi-intelligent en op afstand bestuur baar. Maar nog lang niet alle apparaten zijn verbonden met het internet. Daarom ontwikkelde het Australische bedrijf Adaprox de Fingerbot als tussenoplossing. Dit apparaatje, een vierkant doosje van 3 centimeter breed waar een miniactuator uitsteekt, werkt als een op afstand bestuurbare vinger en kan een fysieke schakelaar bedienen. De Fingerbot wordt met sterke dubbel zijdige tape op of nabij de schakelaar ge plakt. De mini-actuator werkt met een tandheugeloverbrenging en maakt een op-en-neergaande beweging om de scha kelaar te bedienen. Zo wordt het bijvoor beeld mogelijk om vanuit bed de licht schakelaars op afstand te bedienen. Je gebruikt hiervoor je stem of de bijbeho rende app. Via de app is het ook mogelijk om een timer in te stellen, zodat bijvoor beeld je koffiemachine alvast aan gaat voordat je opstaat. De Fingerbot wordt aangestuurd via Bluetooth en heeft een bereik van vijftig meter. De standaard actuator is te ver wisselen voor actuators met verschillen de lengtes en eindstukken. Zo kan de Fingerbot eenvoudig worden aangepast voor elk apparaat en elk soort schakelaar, van mechanische klik-klak-schakelaars tot touchscreens. Zijn de standaard actua tors niet geschikt, dan is het ook moge lijk om een exemplaar te 3D-printen. Een nadeel van The Internet of Things is dat apparaten in huis kwetsbaarder wor den voor cybercriminaliteit. Ze kunnen bijvoorbeeld worden gehackt. Fingerbots zijn echter relatief veilig. Een hacker kan hoogstens een apparaat aan of uit zet ten. En als je de Fingerbot van de schake laar verwijdert dan functioneert het ap paraat weer als vanouds. (PS)

‘Rolf? Wat doe jij hier?’ Amy snapt niet waarom ik opeens in Berkeley (Californië) ben en in haar restaurant sta. ‘Ik ben in de stad voor een conferentie en mijn logeeradres blijkt binnen één blok van jouw restaurant te zijn, dus ik dacht: ik loop even langs.’ ‘Oh, dat is aardig. Maar het is druk, heb je weleens inktvis schoongemaakt?’ Zo ken ik Amy weer. Tegen een middagje bijspringen in een restaurant na een vlucht van tien uur zeg ik geen nee: goede manier om direct in het ritme van mijn nieuwe tijdzone te komen. ‘Is je keuken achterin?’ ‘Nee, beneden.’ Via een nauwe trap komen we in de kelder van haar restaurant waar vier mensen druk bezig zijn met groente snijden en vlees marineren. Alle voorbereidingen worden getroffen om straks soepel het diner te kunnen serveren. Ik word aan het werk gezet. Ik trek de kop en de tentakels van de inktvis en haal de inktzak er voorzichtig uit. Na een stief kwartiertje heb ik een bak vol inktvislijfjes. Zoekend kijk ik om me heen naar de dumb waiter, zo’n lift voor voedsel en vaat die in restaurants wordt gebruikt wanneer de keuken zich op een andere verdieping bevindt dan het restaurant. Ik kan de “domme ober”-lift echter niet vinden in de keuken van Amy. ‘Loop je echt steeds met al die borden via die smalle trap omhoog?’, vraag ik aan haar. ‘Nee gekkie, natuurlijk niet.’ Ze opent een deur en daarachter staat, midden in de kelder die haar keuken is, een vorkheftruck. Ik knipper een paar keer met mijn ogen. Wanneer ik nog eens goed kijk naar de plek waar deze vorkheftruck niet in hoort te passen, zie ik wat ze heeft gedaan. De voorkant van de heftruck is gesloopt en ingebouwd in de ruimte die ze toch over had. Ze heeft een gat in het plafond gemaakt en dat mooi afgewerkt met een luik dat uitkomt in het restaurant. ‘Een dumb waiter in een muur laten bouwen was een hele verbouwing en deze heftruck kon ik zo op de kop tikken. Werkt prima. Je kunt er zelfs op staan als je wilt.’ Normale chef-koks vragen hun niet-culinair getrainde vrienden niet om in hun restaurant te helpen en bouwen geen heftrucks in hun kelders in. Maar Amy is niet normaal. Ze heeft het ‘out-of-the-box-gen’ (of is het een virus?). Waar anderen zeggen: ‘dat is onmogelijk’, zegt Amy: ‘waarom eigenlijk niet?’ Als ingenieurs vallen we snel terug op standaardoplossingen. Handig als je snel een bekend probleem moet oplossen en die oplossing voorhanden is. Maar het is ook goed om je ‘hoe kan het anders’-spieren te blijven trainen, want standaard oplossingen zijn niet altijd mogelijk. Jezelf aan oplossingen blootstellen die je niet zou hebben bedacht is een goede training. Mijn training kreeg ik deze keer van Amy: inkt vissen schoonmaken en op een vorkheftruck staan die me dwars door het plafond de kelder uit tilde.

ROLF ZAG EEN DING

foto Adaprox

SLIMME VINGER

ONMOGELIJK! OF NIET?

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

februari 2020 | de ingenieur 2 | 45

99 PROCENT CIRCULAIR GERENOVEERD

Dubbeldekkers van NS krijgen tweede leven De modernisering van de 25 jaar oude dubbeldekkers is in volle gang. NS maakt werk van circulariteit: 99 procent van de restmaterialen wordt in nieuwe treinen teruggeplaatst of krijgt ergens anders een nieuwe bestemming. ‘Het doel blijft om de 100 procent te halen.’ tekst Timo Können foto’s Cris Toala Olivares

De draaistellen, die buiten de modernisering vallen, worden tijdelijk opgeslagen.

46 | de ingenieur 2 | februari 2020

at is zo’n draaistel eigenlijk groot. Het wagentje waarop het rijtuig rust, is bijna zo groot als een kleine auto. Het staat er wat verloren bij, in een hoek van de eerste grote hal die we betreden. De Ingenieur is op bezoek bij NS Treinmodernisering aan de Oudeweg in Haarlem. En dit oude draaistel is het eerste zichtbare teken dat ons erop wijst dat in dit complex de circa 25 jaar oude dubbeldekstreinen van de Nederlandse Spoorwegen worden gerenoveerd. De renovatie is in volle gang, en de fervente treinreizigers moet de eerste resultaten al hebben opgemerkt, want een deel van de nieuwe treinen met strak interieur en veel wit rijdt al rond. ‘Het draaistel staat te wachten op verder transport’, vertelt senior production engineer Treinmodernisering Ronald Terlouw, die ons zal rondleiden, samen

Bevestigen van de rubber afdichting voor de nieuwe ramen.

met Ilse van Eekeren, manager circulair bij de NS. ‘Als een treinstel binnenkomt, wordt het eerst “gebroken” in losse rijtuigen. Daarna tillen we elk rijtuig van zijn draaistellen.’ Terlouw wijst naar een rijtuig dat al van zijn draaistellen is gehaald en nu op verrijdbare bokken staat. ‘Op die manier rijden we elk rijtuig langs 21 werkstations, waar ze stap voor stap worden gemoderniseerd.’ Zelf is Terlouw verantwoordelijk voor de demontagestappen, waarbij de rijtuigen gefaseerd tot op het casco uit elkaar worden gehaald. Het draaistel dat we bij binnenkomst zagen staan, wordt intussen door een medewerker met een gele machine opgehaald. ‘Het draaistel gaat nu naar een tijdelijke opslag’, verklaart Terlouw. ‘In de huidige staat voldoet het namelijk nog steeds aan de eisen en het hoeft dus niet te worden gemoderniseerd.’

178 treinstellen De dubbeldekkers van het type Verlengd InterRegio Materieel oftewel VIRM vormen verreweg de grootste materieelserie die de NS in dienst heeft. Tussen 1994 en 2008 zijn er vier series aangeschaft van in totaal 178 treinstellen, opgebouwd uit 872 rijtuigen. De oudste serie, de VIRM-1 uit de jaren 1994-1996 (418 rijtuigen), is als eerste aan de beurt voor een grondige renovatie. Dat heeft een technische reden, legt Terlouw uit. ‘Als een trein er ruim twintig dienstjaren op heeft zitten, moeten we de veiligheidsapparatuur, zoals het remsysteem en het

detectiesysteem voor signalen vanaf de spoorbaan, vernieuwen. Aangezien de trein daarvoor toch helemaal open moet, is het een goed moment voor een complete modernisering.’ Voor 420 miljoen euro kan de serie vervolgens weer een kleine twintig jaar mee. De NS streeft ernaar om bij de modernisering zo min mogelijk onderdelen weg te gooien, legt Van Eekeren uit. ‘99 procent van het gewicht aan materialen uit elke trein krijgt een tweede leven. Dat komt neer op 25.000 ton aan materialen die we hergebruiken. Daarvan wordt 86 procent teruggeplaatst en dat is best veel als je bedenkt dat het casco maar ongeveer een kwart van het gewicht uitmaakt. Zo komen de schermen met reisinformatie terug na een upgrade, en veel andere onderdelen na een schilderbeurt.’ Toen de eerste vernieuwde VIRM-treinen drie jaar geleden op de rails kwamen, haalde het spoorbedrijf die 99 procent nog niet. Maar Van Eekeren en haar team hebben in de loop van het renovatietraject alsnog toepassingen gevonden voor de paar procent materialen die in het begin nog werden februari 2020 | de ingenieur 2 | 47

Het interieur is verwijderd op de tussenvloer na, die via een tijdelijke werktrap bereikbaar is. Het glaswol op de wanden blijft zitten.

verbrand. Nu blijft er nog slechts 1 procent over, zegt Van Eekeren. ‘Afvalenergiebedrijven zetten deze restmaterialen om in stroom, maar het blijft ons doel om de 100 procent te halen en alle restmaterialen te hergebruiken.’ Met dat restmateriaal heb je tal van mogelijkheden. Haar appelgroene handtas, gemaakt van de kunstleren stoelbekleding van een eerder gemoderniseerde materieelserie, laat dat mooi zien. De vooralsnog onbruikbare delen zijn vooral de vloeren van de wc’s en trein balkons en diverse onderdelen van de stoelen en banken.

Werkstations Het is zaak de treinstellen zo kort mogelijk aan de dienstregeling te onttrekken. Terlouw: ‘Daarom werken we met een systeem van werkstations. Deze werkwijze is ontleend aan de auto-industrie. Het kost 45 werkdagen om een rijtuig compleet te renoveren. Doordat de stations parallel werken, is een compleet vierwagenstel toch al na 53 dagen klaar.’ Bij het eerste werkstation worden de daken van de rijtuigen gezandstraald om de coating eraf te halen. ‘Om het interieur te beschermen laten we de deuren en ramen nog even zitten’, vertelt Terlouw. ‘Bij het volgende werkstation gaan die eruit en wordt het interieur compleet gestript: stoelen, wanden plafondpanelen, verlichting en een groot deel van de technische installaties gaan eruit.’ De oude ramen maken plaats voor exemplaren met een zonwerende coating en een hogere isolatiewaarde. ‘BlueCity, het bedrijvencentrum voor circulariteit in Rotterdam, zoekt nog een nieuwe bestemming voor de oude ramen, evenals voor de glazen schermen tussen de coupés’, zegt Van Eekeren. 48 | de ingenieur 2 | februari 2020

Ook de plafondplaten van polymeerschuim en HPL (high pressure laminate, een combinatie van papierpulp en harsen) komen niet meer terug in de gerenoveerde treinen. Van Eekeren: ‘Onze vaste meubelleverancier Gispen maakt er bureaubladen van. Die nemen we voorlopig allemaal zelf af voor onze eigen kantoren die een opfrisbeurt krijgen. Later zal Gispen ze ook aan anderen gaan verkopen. Ook de metalen prullenbakjes uit de coupés krijgen een nieuwe bestemming. Die worden straks gebruikt als planten bakken op de NS-kantoren. NS besloot die niet terug in de trein te plaatsen, omdat zandstralen en opnieuw coaten ze duurder zou maken dan nieuwe exemplaren. Van Eekeren: ‘Een aantal van deze voormalige prullenbakken worden nu ook gebruikt in een AH to go op Utrecht Centraal, waar Albert Heijn en de NS een duurzame proefwinkel hebben ingericht. Het materiaal van de prullenbakken wordt nu gebruikt als schappen en ook de rest van de winkelinrichting is zo veel mogelijk van oude VIRM-materialen gemaakt.’ We stappen in een gestripte trein zonder ramen en deuren. De holle, kale ruimte straalt geen enkel comfort meer uit, alsof de trein klaar is voor de sloop. Het isolerende glaswol op de wan-

Medewerkers spelen een potje op tafeltennistafels gemaakt van vloerplaten uit de dubbeldekkers. De gele batjes van de heren bij de achterste tafel zijn bekleed met het plastic van oude vertrekstaten.

den zit er nog wel. ‘Glaswol heeft geen uiterste houdbaarheidsdatum en hoeft er dus niet af’, legt Terlouw uit. Terwijl de vloer van de benedenverdieping al is verdwenen, zit de tussenvloer er nog in, zodat de monteurs gemakkelijk kunnen komen waar ze moeten zijn. De oorspronkelijke trappen naar de twee verdiepingen hebben plaatsgemaakt voor werktrappen van aluminium. De trappen zelf worden door een andere afdeling van een nieuwe bekleding voorzien. ‘Tien jaar geleden

zouden bij een modernisering als deze de trappen waarschijnlijk zijn afgedankt. Hetzelfde geldt voor onder meer de balkonkasten met schakelapparatuur en de reizigersdeuren, die we nu na een schilderbeurt terugplaatsen’, zegt Terlouw. Het percentage materialen dat nu opnieuw te gebruiken is, schat Terlouw op 86 procent, tien jaar geleden lag dat percentage nog tussen de 65 en 75 procent.

Houten platen Bij een ander werkstation gaat de tussenvloer er alsnog uit. Net als alle andere vloeren in het rijtuig bestaat die uit houten platen. De beneden-

MAAKPROCESSEN Na afloop van het bezoek aan NS Treinmodernisering worden we door Ton Belderok en Juan Nibbelink rondgeleid bij ENZ Remake, een collectief van circulaire designerbedrijven in het Haarlemse centrum voor innovatieve maakindustrie MAAK. Een ervan, ’t Vuilrak, verwerkt de vloerplaten uit de gemoderniseerde d ubbeldekkers van de NS tot onder meer bars en toonbanken. In een loods stellen de medewerkers Bijan en Raben, die een

vluchtelingenstatus hebben, zich voor. Ze zijn bezig met het verwijderen van de oude lijmlaag van een vloerplaat. Belderok: ‘Ons doel is niet alleen hergebruik van materialen, maar ook om mensen met een “afstand tot de arbeidsmarkt” ervaring te laten opdoen. Vaak is de taal een obstakel om aan het werk te komen. Je kunt nog zo handig zijn, maar als je de taal niet spreekt en daardoor woorden als hamer of schroevendraaier niet kent, maakt dat het werk een stuk lastiger. Hier spreken we Nederlands, zodat statushouders hun woordenschat kunnen vergroten.’ Nibbelink vertelt over de financiële kant van ENZ Remake: ‘Met de materialen van de NS zitten we al dicht bij het punt dat het voldoende oplevert. Er is nog een kleine hoeveelheid extra materialen van andere bedrijven of organisaties nodig.’ De NS-materialen k omen overigens niet alleen uit de dubbeldekkers zelf. Nibbelink wijst ons op de gele vertrekstaat van een station. De grote gele plaat waar je als reiziger de vertrektijden op kunt lezen, is veranderd in een soort gatenkaas. Nibbelink: ‘We hebben er muntjes uit gestanst voor supermarktwagentjes.’ Werknemers Bijan en Raben van circulair bedrijf ’t Vuilrak met een vloerplaat die kaal moet worden gemaakt om er een nieuwe bestemming aan te geven.

februari 2020 | de ingenieur 2 | 49

ACTUEEL TECHNIEKNIEUWS vind je op www.deingenieur.nl

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

www.deingenieur.nl

50 | de ingenieur 2 | februari 2020

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

De elektronica wordt opnieuw aangesloten.

en balkonvloeren zijn al weggehaald om de rubberblokken waarop ze rusten te kunnen vervangen, legt Terlouw uit. Na het loszagen zijn de platen niet meer geschikt als treinvloer. ‘De vloer van de boven verdieping moet er ook uit omdat daar de stoelindeling, net als beneden, wordt veranderd. De nieuwe indeling levert gemiddeld vier extra stoelen per rijtuig op.’ Het vinden van een partij die de oude vloerplaten kan gebruiken, bleek een lastige opgave. ‘Het leek erop dat we de vloerplaten geen betere bestemming konden geven dan de verbrandingsoven, zo’n 1100 tot 1200 kilo aan materieel per rijtuig’, zegt Van Eekeren. Dat de platen lastig te hergebruiken zijn, komt vooral doordat de vloerbedekking van linoleum is vastgelijmd aan het hout. Bij de vloeren van de benedenverdieping zit er tussen die verlijmde delen ook nog eens een dempingsmat. Welk bedrijf zou deze vloerplaten toch nog een tweede leven kunnen geven? Een lijst van 180 bedrijven werd afgebeld en na vele vergeefse telefoontjes was het uiteindelijk toch raak. Van Eekeren: ‘Nota bene hier vlakbij, aan de overkant van de Oudeweg. Daar zit MAAK, een centrum voor start-ups op het gebied van duurzaamheid.’ Een brainstorm met de aangesloten ondernemingen leverde meerdere bestemmingen voor de platen op. Zo maakt het bedrijf Veldtwerk nu tafeltennistafels en tafelvoetbalspellen van de vloerplaten, terwijl designercollectief ENZ Remake ze onder meer tot bars en toonbanken transformeert (zie kader ‘MAAKprocessen’). Trots vertelt Van Eekeren dat er zelfs een afnemer is gevonden voor de benedenvloeren met de dempingsmatten: MAAK-bedrijf Het Stille Verzet gebruikt die als wanden en plafonds van akoestisch gedempte belcellen en vergaderkamers. ‘Er is inmiddels zo veel vraag naar de platen dat we hebben besloten om de vloeren van het veertig jaar oude SGM-materieel (het oudste type Sprinter, red.), die vanaf begin 2020 uit dienst gaat, ook aan te bieden aan bedrijven.’

Het circulair renoveren van de treinstellen geeft de NS nieuwe inzichten en een andere kijk op de technieken die in het verleden zijn toegepast. ‘We weten nu dat we in de nieuwe treinen geen verlijmde vloerbedekking meer willen gebruiken’, zegt Terlouw. ‘Zo leren we dus ook dingen voor toekomstige nieuwbouw- en moderniserings projecten.’

Gerecycled composiet Verder bleek dat de wandpanelen van de coupés in VIRM-1 niet meer aan de brandveiligheids normen zouden voldoen als we ze zouden schilderen om ze in de nieuwe interieurs te laten passen. Van Eekeren: ‘Recyclen leek ons daarom de beste optie, maar we hoorden uit diverse hoeken dat dat bij het thermohardende composiet waaruit ze bestaan onmogelijk is.’ Omdat verbranden ook niet kan – de temperatuur in de ovens van de afvalverbrandingsinstallaties is niet hoog genoeg – dreigde dit het enige onderdeel te worden dat moest worden gestort. Van Eekeren en haar team beten zich in het probleem vast en ontdekte dat de Hogeschool Windesheim in Zwolle inmiddels in staat is om thermohardende composieten te recyclen. Ze laat een vierkante plaat van een hard, glanzend materiaal zien. ‘Dit is een stukje aanrechtblad, dat je kunt maken door versnipperd composiet met harsen te vermengen. Een waardevolle cirfebruari 2020 | de ingenieur 2 | 51

NS’ers Ilse van Eekeren en Roland Terlouw.

culaire toepassing, want de voetafdruk van de fabricage van nieuwe bladen is groot. Op dit moment zijn we een fabrikant aan het zoeken die de productie van deze gerecyclede aanrechtbladen kan uitvoeren.’ Het onderzoek naar de mogelijkheden voor het recyclen van thermohardende composiet is daarmee nog niet afgerond. De NS onderzoekt samen met Windesheim en ProRail of zij van hetzelfde materiaal nieuwe dwarsliggers voor het spoor kunnen maken.

Treintoilet Bij de laatste werkstations worden de rijtuigen weer van een compleet interieur voorzien. In een bijna volledig afgewerkt rijtuig staat boven de toiletruimte nog een uit de kluiten gewassen, witte plastic

De modernisering van de dubbeldekkers op de zogeheten Ladder van Lansink. De gewichten zijn per rijtuig. Hoe hoger op de ladder, hoe hoogwaardiger de bestemming van de materialen.

52 | de ingenieur 2 | februari 2020

tank. ‘Daar zit het spoelwater voor het toilet in’, legt Terlouw uit. De tanks worden teruggeplaatst, maar de wc’s eronder worden helemaal vernieuwd en werken straks met een gesloten bioreactor. Omdat er geen loospijp meer is die kou naar binnen brengt, wordt het toiletb ezoek comfortabeler. Bovendien verontreinigen we het oppervlaktewater bij het spoor niet meer. Ook kun je straks gebruik maken van het toilet tijdens een stationstop.’ In een reeds ingerichte coupé demonstreert Terlouw de nieuwe ledverlichting, die de tlbuizen moet vervangen. Hij legt zijn hand op een sensor die de intensiteit van het buitenlicht meet en de verlichting in de trein daarop aanpast. Het is een van de technische verbeteringen die zijn toegepast om het stroomverbruik van de trein met 2,7 procent te verlagen. Aangezien de (ongewijzigde) tractiemotoren verreweg de meeste stroom consumeren, is dat een behoorlijke score. Een wijziging die alvast op de toekomst vooruitloopt, is de verbetering van het remsysteem. Zodra ook het spoor en de beveiliging er klaar voor zijn, maakt die het mogelijk de maximumsnelheid te verhogen van 130 naar 160 kilometer per uur. De renovatie van VIRM-1 loopt nog door tot augustus van dit jaar. Daarna komen achtereenvolgens de andere drie VIRM-series aan de beurt. NS Treinmodernisering zit voorlopig niet om werk verlegen. Terlouw: ‘De laatste gemoderniseerde VIRM-trein zal hier waarschijnlijk rond 2030 naar buiten rijden.’ |

foto Depositphotos

MEESTAL ZIJN TWEE COACHINGSGESPREKKEN VOLDOENDE

Je carrière naar een hoger plan

Als je lid bent van KIVI kun je een beroep doen op een ingenieurscoach voor advies over werk en loopbaan. De laatste jaren zijn er echter meer coaches dan mensen die behoefte hebben aan coaching. Weten wel genoeg leden van het bestaan van de gratis service af? tekst Pancras Dijk

at wil ik met mijn loopbaan? Hoe wil ik mezelf ontwikkelen als inge nieur en wat zou een goede stap zijn om daar te komen? Ik wil graag leidinggeven, maar ben ik wel uit het juiste hout gesneden om een team aan te sturen? Hoe bereid ik me voor op het sollicitatiegesprek voor de functie die ik ambieer? Hoe krijg ik meer zelfvertrouwen? En hoe voorkom ik dat ik opnieuw verzeild raak in conflicten op de werkvloer?

Met dit soort vragen lopen we allemaal weleens rond, soms houden ze ons zelfs uit de slaap. Loopbaanbegeleiders kunnen uitkomst bieden, maar lang niet elke werkgever voorziet daarin. Want dat soort persoonlijke begeleiding zou weleens duur uit kunnen vallen, zeker als er een reeks vervolgafspraken nodig blijkt te zijn. Leden van het Koninklijk Instituut van Ingenieurs (KIVI) kunnen met vragen over hun loopbaan of persoonlijke professionele ontwikkeling terecht bij

de KIVI-ingenieurscoaches. Een groep van ruim tachtig mannen en vrouwen, allemaal ingenieur en KIVI-lid, stelt zich vrijwillig beschikbaar als coach. Deze coachingservice is kosteloos. Frank Meijer is nu ruim anderhalf jaar een van de hoofdcoaches. ‘Met mensen werken is het mooiste wat er is’, zegt hij. Meldt een KIVI-lid zich aan als potentiële coach, dan gaat Meijer of een van zijn collega’s met hem of haar in gesprek. Zo wordt duidelijk wat de specifieke expertise is van de kandifebruari 2020 | de ingenieur 2 | 53

DOELEN VAN HET COACHINGSGESPREK Gesprekken die de KIVI-ingenieurscoach voert met zijn of haar coachee zijn vertrouwelijk en verlopen volgens richtlijnen die KIVI heeft opgesteld. De coach: • fungeert als vertrouwelijk klankbord en spiegel; • vergroot het inzicht in de vakkundige en persoonlijke kwaliteiten en ambities; • helpt bij het formuleren van mogelijke bijdragen die de ingenieur aan de maatschappij kan bieden; • stimuleert eigen initiatieven van de coachee; • helpt bij de praktische kant van het solliciteren of het opstarten van een eigen onderneming.

daat, hoeveel uur die over heeft voor het begeleiden van andere ingenieurs, en wat voor persoonlijkheid die heeft. Het is wenselijk dat de kandidaat enige ervaring heeft met coaching, maar een harde eis is het niet, zegt Meijer. Als het maar een persoon is die goed kan luisteren, over empathisch vermogen beschikt, en liefst ook de nodige werken levenservaring heeft.

Leden helpen leden Wanneer er een aanvraag voor coaching binnenkomt, dan wordt er op het KIVI-bureau gekeken wie van de coaches het beste past bij de ingenieur. Is de persoon bijvoorbeeld geïnteresseerd in een carrière in het buitenland, dan wordt er allereerst een coach gezocht die daar ervaring mee heeft, doordat hij die stap zelf heeft gezet in zijn loopbaan. Wil de aanvrager een eigen bedrijf starten, dan wordt er een coach met ondernemersbloed naar voren geschoven. Om de begeleiding extra toegankelijk te maken, wordt er altijd gezocht naar een coach in de buurt van de ingenieur. ‘De coaches zijn geografisch goed verspreid over het land’, zegt hoofdcoach Mijntje Kuiper. Limburg was tot voor kort de enige provincie waarin geen coaches beschikbaar waren, maar sinds een nieuwe aanmelding afgelopen maand is er nu ook in die provincie een voorhanden. Het aantal aanvragen voor een KIVI-ingenieurscoach schommelt van jaar tot jaar, maar de algemene trend van de laatste jaren is dalend. Afgelopen jaar werden er ongeveer veertig aanvragen voor coaching ingediend. Op een pool van coaches die meer dan het dubbele bedraagt, betekent dat dat de meeste coaches hooguit eens in de twee jaar in actie hoeven te komen. ‘Dat is jammer’, zegt Kuiper, ‘want al die enthousiaste coaches hebben zich niet voor niets beschikbaar gesteld. Het is bovendien een mooie dienst die de kern raakt van waar KIVI in mijn ogen voor staat’, zegt Meijer. ‘Leden die andere leden helpen. En dat is precies wat we met het aanbieden van deze coachingsessies doen.’ Op zoek naar een oorzaak van de teruglopende vraag, zijn de hoofdcoaches aan het analyseren geslagen. In het arsenaal aan coaches zijn mannen duidelijk in de meerderheid, ‘maar dat geldt ook voor KIVI als geheel, dus dat zal het probleem niet zijn’, zegt Meijer. De meeste aanvragers waren afgelopen jaar tussen de 30 en 50 jaar oud, met nog een tiental onder de 30 en een handvol boven de 50. Daarmee zijn de aanvragers gemiddeld jonger dan de coaches, van wie meer dan 80 procent de vijftig is gepasseerd. Een nadeel hoeft de leeftijd van de coaches echter niet te zijn. ‘Het is vaak juist prettig dat je met iemand kunt spreken met meer ervaring.’ Toch zijn het de laatste vijf jaar vooral de jongere KIVI-leden die nauwelijks meer een beroep doen op de ingenieurscoaches. Voorheen meldden die zich vaak voor sollicitatiebegeleiding, zegt Meijer. ‘Kenne54 | de ingenieur 2 | februari 2020

Geregeld komen KIVI-coaches bij elkaar om ervaringen uit te te wisselen, zoals hier in het kantoor in Den Haag.

lijk is het nu makkelijker geworden om een baan te vinden. Daar hebben ze geen coach meer voor nodig.’ Die wisselwerking met de conjunctuur was eerder ook al aan het licht gekomen. In de tijd van de economische crisis, eerder deze eeuw, werd er ineens vaker een beroep op de coaches gedaan, maar met het herstel van de economie zakte de vraag weer in. ‘Misschien is dit het nieuwe normaal’, zegt Kuiper. Maar er kunnen ook andere factoren een rol spelen die zorgen voor een terugloop qua aanvragen. Er zijn steeds meer online tools beschikbaar en ook bieden bedrijven meer en meer vergelijkbare begeleiding aan, zegt ze.

In beweging Vaak volstaan een of twee coachinggesprekken om een ingenieur van nieuwe inzichten te voorzien, zegt Meijer. ‘Kennelijk heb ik de gesprekspartner dan in beweging gekregen en kan hij weer verder.’ Hij benadrukt dat de KIVI-coach geen beroepsadviseur of psycholoog is. Blijkt in de eerste sessie dat de vragen van de coachee erg complex zijn, dan zal de coach diegene doorverwijzen naar een professionele coach. Iedere coach heeft natuurlijk zijn eigen manier van coachen, maar over het algemeen zal de coach proberen om de coachee zelf tot inzicht te laten komen. ‘Je hebt in zulke gesprekken algauw

foto Loes Bliek

de neiging zelf oplossingen aan te dragen, maar de coachee moet het zelf doen. Dat is een belangrijke taak van de coach: op de handen zitten.’ Vanuit het bureau van KIVI begeleidt Loes Bliek het team van coaches. Ze wijst erop dat de coaches hun dienst kunnen versterken door vaker te verwijzen naar andere producten die KIVI aanbiedt. ‘De Online Professional Development (OPD)-tool van KIVI is een methode om online een loopbaanplan op te zetten en om de eigen ontwikkeling bij te houden’, zegt Bliek. ‘De tool kan iedere ingenieur helpen zijn doelen te bereiken. In de coachingsgesprekken kan daarnaar worden verwezen.’ Daarnaast zouden de coaches andere KIVI-ingenieurs kunnen helpen om zich te laten registreren als Chartered Engineer, een door KIVI toegekende, internationaal erkende kwalificatie waarmee ingenieurs zich kunnen onderscheiden. Om als Chartered Engineer te worden erkend, moet de kandidaat een aantal kwalificaties behalen. ‘KIVI-coaches kunnen mensen helpen op dat traject’, zegt Bliek. Volgens Meijer kan het ook helpen om duidelijker te maken dat de coaches er niet alleen zijn om ingenieurs bij te staan die een probleem willen oplossen. ‘Je bent een goede ingenieur en je wilt een betere ingenieur worden. Daar kan een coach een rol in spelen. Zoals een tenniscoach een speler ook beter maakt. De ingenieur moet

uiteindelijk zelf stappen zetten om zich verder te ontwikkelen. Maar door te sparren met iemand die de juiste vragen stelt, je helpt na te denken over jezelf, of die zijn eigen ervaringen wil delen, kun je jezelf blijven ontwikkelen.’ Dat zou de nieuwe slogan van de inge nieursvereniging moeten worden, zegt Meijer: ‘KIVI kan je nog beter maken.’ De coaches zelf mogen wel wat meer uitdragen dat ze een waardevolle service aanbieden, vinden de hoofdcoaches, en binnen KIVI wordt gekeken naar andere manieren om de ingenieurscoaches in te zetten. Zo werkt Bliek momenteel aan een plan om op hogescholen korte speeddatesessies met coaches te organiseren, die carrièreadvies geven. Ook hogescholen vinden het zeer waardevol dat hun studenten zo een bredere blik op hun toekomst krijgen. ‘Daar kunnen concrete coachingsaanvragen uit voortkomen’, zegt ze. Het gaat om de overdracht van competenties, benadrukt Meijer. En de coaches kunnen hun gesprekspartner bewust maken van diens eigen kunnen en willen. ‘We zijn geen leraar, maar coach. Geen adviseur, maar begeleider.’ |

STEL UW LOOPBAANVRAAG Wat zou u willen vragen aan de KIVI-ingenieurscoaches? Vanaf volgende maand geeft een van de coaches maandelijks in De Ingenieur antwoord op uw vragen op het gebied van profes sionele loopbaan of persoonlijke ontwikkeling. Mail uw vraag aan redactie@ingenieur.nl.

februari 2020 | de ingenieur 2 | 55

RUITERS VAN DE OPTIMIST Tussen al het doemdenken over de toekomst van de aarde klinkt een wat positiever geluid in het boek Meer uit Minder van Andrew McAfee. Hij betoogt dat sommige landen in de laatste decennia economische groei hebben gekend met af nemend gebruik van grondstoffen.

MEDIA

Volgens sommige intellectuelen en economen is het kapitalisme de wortel van alle kwaad. Klimaatverandering, luchtvervuiling en toenemende ongelijkheid zouden er allemaal aan te wijten zijn. Toch hebben we geen beter systeem tot onze beschikking, betoogt onderzoeker en auteur Andrew McAfee overtuigend in zijn nieuwe boek Meer uit Minder. Daarmee bedoelt hij: kapitalisme in combinatie met technologische vooruitgang, maatschappelijk bewustzijn en een ontvankelijke overheid. McAfee noemt deze vier punten de ‘Vier Ruiters van de Optimist’. De welvarendste landen van de wereld, zijn landen die op deze vier punten hun zaken goed hebben geregeld. Dat werkt ongeveer als volgt: als wetenschappers en ingenieurs goed hun best doen, verzinnen ze nieuwe technologie die problemen oplost of het leven kan verbeteren. Dankzij kapitalisme kan iedereen met een goede innovatie de markt op en zinvolle producten gaan verkopen. Ontvankelijke overheid De twee andere onderdelen – maatschappelijk bewustzijn en een ontvankelijke overheid – zijn nodig om de nadelen van een vlot draaiende kapita-

VAN VISSER TOT EENDENFOKKER

Eva Vriend verdiept zich in de geschiedenis van de Zuiderzee. De bewoners uit de Zuiderzeestadjes spelen de hoofdrol. De inpoldering veranderde hun leven.

onder redactie van Babette Tierie m.m.v. Pancras Dijk, Jim Heirbaut, Enith Vlooswijk en Willem van der Ham

56 | de ingenieur 2 | februari 2020

listische maatschappij te beteugelen: milieuvervuiling en ongewenste impact op mens en dier. Voorbeeld: als de lucht in een grote stad door luchtvervuiling zo smerig wordt dat de bewoners nauwelijks meer kunnen ademen, dan kunnen mensen klagen bij de overheid en zich organiseren. In een goed functionerende democratie is de overheid ontvankelijk voor dit soort klachten en roept zij instanties in het leven die de vervuiling moeten reduceren. Met regels, wetten en handhaving voor bedrijven. Eenzelfde verhaal vertelt McAfee over slavernij en kinderarbeid, en over hoe we omgaan met dieren. Jarenlang leek het alsof olifanten in Afrika zouden uitsterven doordat Chinezen zo graag ivoor kochten. Maar een paar jaar terug kwam daarin een kentering, toen onder meer een beroemde Chinese basketballer zich uitsprak tegen het gebruik van ivoor. Nu heeft de Chinese overheid een bijna totaalverbod op de verkoop van ivoor afgekondigd, schrijft McAfee. Dat is een voorbeeld van een overheid die ontvankelijk is voor de klachten van burgers. Waarom zijn de Vier Ruiters van de Optimist zo belangrijk? Omdat die het volgens de auteur mogelijk maken economische groei los te koppelen van een groeiend gebruik van grondstoffen en energie (vandaar de boektitel). McAfee constateert dat sommige rijke landen in de laatste pakweg vijftig jaar iets bijzonders hebben gepresteerd. Ze kenden economische groei, terwijl het grondstoffengebruik niet meegroeide. Dat was nog niet eerder in de geschiedenis gelukt.

Als de wind de verkeerde kant op stond, dan konden we ze vanuit de achtertuin ruiken: de eendenfokkerijen in het buiten gebied tussen Ermelo en Harderwijk. Ik groeide in de buurt op, aan de andere kant van de snelweg A28, en als we erlangs fietsen, dan vertelde mijn vader vaak dat de vele eendenfokkers oorspronkelijk vissers waren, die met de aanleg van Flevoland hun broodwinning hadden zien verdwijnen en daarop met overheidssteun in de eendenhandel waren gegaan.

Mijn vader had gelijk, lees ik in Eens ging de zee hier tekeer. Auteur Eva Vriend heeft zich grondig verdiept in de geschiedenis van de dorpen en stadjes aan de Zuiderzee: hoe ze ooit konden bloeien door de visvangst en hoe het leven er door de komst van eerst de Afsluitdijk en later Flevoland en de Noordoostpolder drastisch veranderde. Aan de hand van vier familiegeschiedenissen (uit Urk, Volendam, Spakenburg en Wieringen) beschrijft ze de enorme gevolgen van het grootscheepse ingenieurswerk. De overheid was ervan overtuigd dat de aanleg van de Afsluitdijk, die op 28 mei 1932 werd gedicht, Nederland zou opstuwen in de vaart der volkeren. De kustbewoners stonden erbij, keken ernaar en moesten zich zien te verhouden tot de nieuwe realiteit.

GELUKSBLOEM UIT LAB Materiaalgebruik Hoe is dat nu wel mogelijk? Doordat we hebben geleerd meer producten te maken uit minder stoffen bijvoorbeeld; een treffend voorbeeld zijn drankblikjes van aluminium, die een veel dunnere wand hebben dan vroeger. Voor de grondstof papier was de invoering van de computer essentieel. Sinds Jan en alleman schrijft, rekent en communiceert met computers, gebruiken we veel minder papier (half zoveel als in 1990). De daling van het materiaalgebruik komt soms ook door onverwachte innovaties, zoals de smartphone (doorgebroken in 2007). Of fracking in de Verenigde Staten, waardoor het land verschoof van steenkool naar aardgas voor het produceren van elektriciteit. De denkbeelden die McAfee hier schetst, zijn overigens niet onbetwist. Op Twitter kreeg de auteur kritiek van collega’s uit het veld. Zij zeggen dat McAfee geïmporteerde materialen niet meerekent. Een land als de VS heeft inderdaad jaren van economische groei laten zien met minder materiaalgebruik uit eigen land. Maar als je de ingevoerde goederen en grondstoffen meerekent, zou het materiaalgebruik gewoon meestijgen met het bruto nationaal product, aldus de criticasters. Het verwijt is, met andere woorden, dat McAfee een te rooskleurig beeld schetst. Terwijl deze discussie nog volop loopt, blijft dit een lezenswaardig boek. Vanwege de optimistische denkbeelden die hoop geven voor de toekomst van de aarde. Daarnaast laat het boek zien dat kapitalisme (zonder de uitwassen ervan) het beste economische systeem is dat we hebben. Het boek leest als een prima college aan de universiteit; het is net of McAfee tegen je praat. Hij neemt je rustig en overtuigend aan de hand mee, met af en toe een voetnoot, een grapje hier en daar. Maar altijd goed te volgen en met een duidelijke lijn. (JH) MEER UIT MINDER | 352 Blz. | € 22,99

Eendenfokkers ‘Ga nu de Zuiderzee zien, eer het te laat is’, schreef Jac. P. Thijsse in 1914. Een jaar nadat koningin Wilhelmina in haar troonrede de tijd rijp had verklaard voor de inpoldering, maakte de schrijver en onderwijzer een fietstocht langs de Zuiderzeekust, voor een nieuw Verkade-plaatjesalbum. Vriend beschrijft mooi hoe de vissers zich maar weinig bij die toekomst konden voorstellen. Hoezo, ‘eer het te laat is’, laat ze de Volendamse hoofpersoon Jan Ballap Kwakman denken. Ook op Urk viste men ‘onverdroten voort’. De menselijke keerzijde van groot ingenieurswerk: Vriend heeft haar grondige studie samengebald in een lezerswaardig boek. Nu is het toerisme de belangrijkste economische motor van de vroegere Zuiderzeestadjes. Dat geldt ook voor Harderwijk: de eendenfokkerijen van weleer zijn inmiddels vakantieparken geworden. (PD)

Regisseur Jessica Hausner maakt een thriller over plantveredeling, met hoofdrollen voor bio-ingenieurs. In de Romantiek van de negentiende eeuw was de zoek tocht naar de blauwe bloem een bekend motief. De bloem stond symbool voor de liefde, de hoop en het ver langen. In de openingsscène van de speelfilm Little Joe zien we een labtafel vol blauwe bloemen. Een van de PlantHouse-veredelaars denkt eindelijk een bloem te hebben ontworpen die geen aandacht nodig heeft en altijd goed blijft. Maar de blauwe, tulp achtige bloemen verleppen al snel. Meer succes boekt bio-ingenieur Alice, die in hetzelfde lab een rode bloem heeft ont wikkeld die weliswaar veel aandacht nodig heeft – je moet er af en toe tegen praten – maar die het vermogen heeft de eigenaar gelukkig te maken. ‘Little Joe’ noemt ze de plant, naar haar eigen zoon, voor wie ze – eerzuchtig wetenschapper als ze is – te weinig aandacht heeft. Om te voorkomen dat de bijzondere bloem zich in het wild kan verspreiden, heeft Alice ervoor gekozen hem steriel te maken. Maar was dat wel verstandig? De bloem blijkt er een agressieve bestuivingswijze op na te houden, met ingrijpende gevolgen voor iedereen die de pollen inademt. Filmmaakster Hausner heeft een bijzondere film afgele verd. De aankleding is subliem, de kleuren verfijnd en de sobere fluitmuziek onheilspellend. Wel wreekt het zich dat de personages eerder drager van ideeën lijken dan mensen van vlees en bloed. Veel dialogen gaan mank doordat ze enkel uitleg geven. En door de sessies die Alice bij een psycholoog doorbrengt, is er weinig ruimte voor eigen interpretatie. Van het werk van de plantkundigen wordt intussen weinig meer getoond dan het voeden van de planten. Neemt niet weg dat het verhaal interessant genoeg is. Actrice Emily Beecham, die de rol van Alice vertolkt, won voor haar rol de prijs voor beste actrice op het filmfestival in Cannes. Voor een thriller valt er net te weinig te grieze len, maar de behoefte om te willen weten hoe het afloopt houdt de kijker geboeid tot het einde. (PD) LITTLE JOE | 105 minuten | Nu in de bioscoop

EENS GING DE ZEE HIER TEKEER | 368 Blz. | € 24,99

februari 2020 | de ingenieur 2 | 57

MEDIA

ROOSKLEURIG SURINAME? De indrukwekkende ontwikkeling die Suriname de afgelopen 75 jaar op het gebied van infrastructuur heeft doorgemaakt, had een betere analyse verdiend. Aan het eind van de Tweede Wereldoorlog zag de toekomst van Suriname er ineens rooskleurig uit. Dat kwam vooral door de grote, goed te winnen voorraad bauxiet. Deze ontwikkeling stimuleerde de aanleg van nieuwe infrastructuur. De Nederlandse regering schreef plannen waarin infrastructuur een belangrijke plaats innam. Het kwam daarbij goed uit dat na de onafhankelijkheid van Indonesië Indië gangers nieuw emplooi zochten. Dat waren in civieltechnisch opzicht niet de minsten. Zo had een man als Wim Eijsvoogel, de geestelijk vader van het Bro kondostuwmeer, al een lange loopbaan in Indië achter de rug toen hij in 1948 naar Suriname trok. In dit ‘laatste restje tropisch Nederland’ ontbrak het niet aan ambitie, maakt het boek van Hilebrand Ehrenburg en Marcel Meyer duidelijk. Het lange tijd ontoegankelijke West-Suriname, ook rijk aan De laatste opvulling van de Pericazwamp in 1962.

bauxiet, moest volledig worden ontwikkeld. Het uitgestrekte binnenland werd door wegen, bruggen en vliegvelden ontsloten. De Nederlandse ontwikkelingshulp na 1975 werd ook grotendeels besteed aan dit soort werken. De bouw van een aantal enorme bruggen eind twintigste eeuw bleek geen zuivere koffie te zijn. Het Nederlandse bouwbedrijf BallastNedam ging eraan ten onder. Met de handrem erop Het gaat de auteurs niet louter om de techniek, maar vooral om de visie daarachter en zaken als de financiering en de wijze van besluitvorming. Ze draaien er niet omheen dat veel projecten mislukten. Toch wekt het boek de indruk dat het met de handrem erop is geschreven. De Decembermoorden noemen ze verbloemend ‘het drama’ of ‘de beruchte gebeurtenissen van 8 en 9 december 1982’ en ook bij andere projecten wordt de indruk gewekt dat slechts een deel van het verhaal wordt verteld. Hét boek over de zin en onzin van infrastructuurbeleid in een oud-kolonie is dit dus niet geworden. Niettemin geeft het boek een uitstekend beeld van wat er allemaal overhoop is gehaald. Al schiet het analytisch wat tekort, het boek geeft een interessante indruk van de economische stuiptrekkingen van een land in ontwikkeling dat moeite heeft zijn zelfstandigheid waar te maken. (WH) BOUWEN AAN DE WILDE KUST II. GESCHIEDENIS VAN DE

foto LM Publishers, Rob Boot

624 Blz. | € 39,50

foto H. Ehrenburg

foto Collectie Dikland/NAN

CIVIELE INFRASTRUCTUUR VAN SURINAME, 1945-2020 |

Het ontboste tracé van het Corantijnkanaal.

58 | de ingenieur 2 | februari 2020

De brug over de Surinamerivier.

MEDIA

#GOEDEVOORNEMENS De Afghaans-Amerikaanse Feroza Aziz verbergt haar politieke boodschap in make-upfilmpjes, wat haar op een tijdelijke TikTok-ban kwam te staan.

Wat is er inmiddels terechtgekomen van alle goede voornemens? Hebben we een maand lang droog gestaan, eten we minder vlees, gaan we op tijd naar bed, bieden we dapper weerstand aan de verleidingen van Netflix en social media? Zijn we, kortom, de betere versie van onszelf geworden? Zo niet, dan heb ik goed nieuws: we hebben nog het godganse jaar om aan onszelf te werken. Dankzij het Jeugdjournaal weet ik namelijk dat 2020 een hartverwarmend online deugjaar wordt. Social media-watcher Enaam Ahmed Ali vertelde daar onlangs dat een opkomende trend van oprechtheid en maatschappelijke betrokkenheid zich dit jaar doorzet op sociale media. Op Instagram zullen we ons leven dus niet meer uitsluitend presenteren als een aaneenschakeling van fotogenieke momenten. De tijd is aangebroken om juist ook onze minder fraaie kanten te etaleren en voor de camera te verschij nen in al onze menselijke kwetsbaar heid. Van een overdaad aan andermans jubelverhalen worden we alleen maar depressief en depressieve mensen zijn niet goed voor het businessmodel van Instagram. Om te laten zien wat ze bedoelde, liet Enaam een voorbeeld zien van een snikkende jongen die zijn vader miste. Fotogeniek snikkend uiter

aard, want het moet allemaal wel een beetje te pruimen blijven. Als illustratie van maatschappelijke betrokkenheid toonde ze een populair TikTok-filmpje van Feroza Aziz, een zeventienjarige Afghaans-Amerikaanse die aandacht vraagt voor de situatie van Oeigoeren in China. Terwijl ze doet of ze haar publiek instructies geeft voor het krul len van wimpers, draagt ze diezelfde kijkers op om zich eens te verdiepen in de mensenrechtenschendingen van de Chinese overheid tegen deze moslim minderheid. Een slimme zet, want directe politieke boodschappen komen zelden door de filters deze Chinese social media-app voor korte filmpjes.

De jonge Sid stapt in een raketje en laat zich lanceren. Een daverende rondreis langs allerlei hemel lichamen volgt. Naar de magische fotokunstwerkjes blijf je kijken. Voor kinderen vanaf 7 jaar. SPACECRUISER. OP ZOEK NAAR EEN NIEUWE WERELD | 70 Blz. | € 19,95

Zijn we net gewend aan het Antropoceen, is dat door mensen bepaalde geologische tijdperk alweer ingeruild voor het Novaceen, waarin technologie intelligenties creëert die veel hoger en sneller zijn dan de onze. Auteur James Lovelock (100 jaar oud inmiddels) verrast zijn lezers opnieuw. WELKOM IN HET NOVACEEN | 176 Blz. |

Gestileerde imperfectie Ook voor consumenten elders is het zaak om behoedzaam om te gaan met hun mobiele poortjes naar een wereld publiek. Mijn Turkse vriendin weet dat haar familie in Turkije zich niet waagt aan politiek getinte whatsapp-berich ten: veel te gevaarlijk. In Rusland wor den kopers van mobiele telefoons vanaf komende zomer opgescheept met ver plichte overheidsapps die vast niet uitsluitend bedoeld zijn voor het gebruikersgemak. Spaanse soft ware-ontwikkelaars vertelden onlangs in een Volkskrant-artikel hoe ze per ongeluk een monster creëerden: soft ware die de stemming op sociale media kan beïnvloeden en daartoe veelvuldig is ingezet over heel de wereld, met name (maar niet alleen) door Rusland. De gestileerde imperfectie van social mediagebruikers interesseert mij voor geen meter, maar voor het ware gezicht van autoritaire overheden offer ik graag drank, Netflix en vlees op.

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

€ 19,99

Ruïnes kunnen soms een verbluffende schoonheid hebben. Discovery Channel duikt in de meest bizarre afgedankte bouwprojecten ter wereld: waartoe dienden ze ooit en waar ging het mis. Sommige krijgen daarbij een nieuw leven. ABANDONED ENGINEERING | Discovery | Vanaf 26 februari om 21.00 uur

Wie heeft het beste en meest innovatieve idee om Nederland groener, socialer, schoner of handiger te maken? Dat zie je in zes nieuwe afleveringen van Briljant!. Presentator John Williams roept heel Nederland op om mee te denken. Het meest briljante idee wordt beloond met tienduizend euro. BRILJANT! | RTL 4 | Vanaf 9 maart

februari 2020 | de ingenieur 2 | 59

MAART

AGEN! D 4 U RIJDAG UR T N MV DAG T/

INS VAN D

LUNA WERD VERWAARLOOSD… TOTDAT JOS HAAR REDDE

, D S E E R BEF T E I N AV! T S E E M E E W D AR A N M KO

E ETAV.NDGSK A ART! M O G A EG T IS TO WWW. NA AR GA N U

RA UW G VO O R

21e internationale beurs voor metaalbewerkingstechnologieën Vooruit gaan – maar niet alleen stapsgewijs: de hele waardescheppingsketen van de metaalbewerking op één plaats. Verwerf in een handomdraai de kennis van morgen voor economisch succes. Frees je door de METAV!

HELP ONS REDDEN SMS DIER NAAR 4333 (€3 per bericht )

TO DO

foto Ben Buschfeld / CC BY 3.0

HOOG WATER | t/m augustus

foto Depositphotos

Museum Het Schip in Amsterdam besteedt vanaf maart aandacht aan het werk van Bruno Taut, met de tentoonstelling Bruno Taut: De fantasie voorbij. Taut (18801938) was een Duitse architect en stedenbouwkundige die aan het begin van de twintigste eeuw verantwoordelijk was voor baanbrekende, bontgekleurde arbei ders- en stadswijken in Berlijn en Maagdenburg. Taut was een groot bewonderaar van de Nederlandse ontwerpers van zowel De Stijl als de Amsterdamse School. Met name van Michel de Klerk, de architect van Het Schip, een opvallend gebouw in de Amsterdamse Spaarndammerbuurt. Taut was zijn tijd ver vooruit. De stijl die hij gebruikte voor zijn woonwijken in Ber lijn (de kleurrijke voordeuren op de foto zijn van woningen in de wijk Neukölln) en Maagdenburg doet nog altijd niet gedateerd aan. In 1933 moest Taut vluchten voor de nazi’s, die zijn stijl maar niets vonden. Dat bracht hem naar Japan waar hij een tijd werkte. Uiteindelijk kwam Taut in Turkije terecht, waar hij stierf. In Nederland is de invloed van Taut het meest herkenbaar in de Regenboogbuurt in Almere. Hier zijn halverwege de jaren negentig van de vorige eeuw zo’n twee duizend woningen gebouwd geïnspireerd op de ideeën van Taut. Hiervoor gingen verschillende bekende architecten aan het werk in vrolijke en opvallende kleuren. Rond de tentoonstelling organiseert Museum Het Schip lezingen en bustochten naar de Regenboogbuurt. Tentoonstelling Bruno Taut: De fantasie voorbij, 6 maart t/m 18 oktober, Museum Het Schip, Amsterdam, hetschip.nl

In januari 1995 stond het water in de rivieren zodanig hoog, dat in Gelderland zo’n 250.000 mensen geëvacueerd moesten worden. Streekhistorisch museum Tweestromenland in Beneden-Leeuwen blikt terug op deze memorabele gebeurtenis met de tentoonstelling Over-Stromen: hoog water 1995. Vijfentwintig jaar later is het Land van Maas en Waal (het gebied tussen beide rivieren ten westen van Nijmegen) deze periode nog niet vergeten. Voor het museum is het tijd om herinneringen op te halen aan de evacuatie. Hoe hoog stond het water? Wie waren de hoofdrolspelers? Wie moest er evacueren? Maar ook: vooruitkijken. Wat gebeurde er daarna, in de jaren na 1995? En vooral: hoe ziet de toekomst eruit? Zijn we nu veilig achter onze dijken? Tentoonstelling Over-Stromen: hoog water 1995, tot 31 augustus, Streekhistorisch museum Tweestromenland, Beneden- Leeuwen, www.museumtweestromen land.nl

STIKSTOF BESTUDEREN | april

foto depositphotos.com

De kranten staan er vol mee: we hebben in Nederland een probleem rondom stikstof. Maar wat gaat er precies mis en kunnen we de ecosystemen weer in balans krijgen? Daarover gaan de colleges

Verstikte Natuur, die de Vrije Academie in de maand april op verschillende locaties geeft. Bioloog Kees Boele benadert de problemen vanuit een wetenschappelijk kader. Hij zal aan de hand van cijfers ingaan op de huidige situatie. Wat zijn de effecten van de stikstofuitstoot op onze leefomgeving en welke maatregelen zijn noodzakelijk om de eco systemen weer gezond te maken? De uitstoot van met name ammoniak heeft de stikstofbalans in Nederland zo dramatisch verstoord dat elk ecosysteem zwaar aangeslagen is of zelfs op instorten staat. Dat betekent niet dat er geen weg terug is, stelt Boele. Proeven bewijzen dat op kleine schaal herstel mogelijk is, maar op West-Europese schaal zal dit zeker de grootste uitdaging worden voor de komende decennia. College Verstikte natuur, de Vrije Academie, data in april, Amsterdam/Rotterdam/Utrecht, € 32,50, vrijeacademie.nl.

tekst Jim Heirbaut

februari 2020 | de ingenieur 2 | 61

VOORWAARTS

QUANTUMVERSTRENGELING MAAKT TELEPORTATIE MOGELIJK

‘Beam me up, Scotty‘ De tijd dat wetenschappers lacherig deden over teleportatie is voorbij. Het fenomeen quantumverstrengeling maakt het mogelijk om informatie die in te brengen. Deze quantumteleportatie biedt ongekende mogelijkheden voor een supersnel en veilig quantuminternet. tekst Fanta Voogd

l in de eerste aflevering van sciencefictionserie Star Trek (The Cage, 1965) laten de bemanningsleden zich vanuit ruimteschip Enterprise met de transporter naar de planeet Talos IV teleporteren. De transporter zet materie om in energie, die naar een andere locatie wordt gestraald. Daar wordt de energie weer omgezet in materie. Reuzehandig. Gene Roddenberry, het brein achter de televisieserie, bedacht het apparaat omdat het niet meevalt telkens weer een landing op een andere planeet in scène te zetten. De transporter maakte het mogelijk om met zevenmijlslaarzen elke week weer een nieuwe aflevering te maken. In het Star Trek-universum staat de uitvinding van de transporter ingepland voor het begin van de 22ste eeuw.

Bijbel De populariteit van Star Trek en de achteloze vanzelfsprekendheid waarmee men zich liet teleporteren (dat wel blijkt

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

62 | de ingenieur 2 | februari 2020

uit de gevleugelde uitspraak van kapitein Kirk: ‘Beam me up, Scotty’), hebben ervoor gezorgd dat de transporter zich stevig heeft genesteld in het collectieve geheugen. Maar het was niet de eerste keer dat de mens droomde van instantverplaatsingen. In de Joodse Talmud, de Arabische vertellingen van Duizenden-een-nacht, maar ook bijvoorbeeld in de Bijbel is sprake van vervoer waarbij het traject van A naar B simpelweg wordt overgeslagen. In het Britse sciencefiction-verhaal The Man Without a Body (1877) beschrijft Edward Page Mitchell hoe een wetenschapper de atomen van een kat demonteert, verzendt over een telegraaflijn en vervolgens weer samenvoegt. Halverwege de poging zichzelf te teleporteren, begeeft de batterij van de telegraaf het, waardoor alleen zijn hoofd op de plaats van bestemming aankomt. Na dit vroegste (fatale) voorbeeld van teleportatie in sciencefiction groeide het transportmiddel uit tot een genrecliché. De achterliggende gedachte was eenvoudig: we kunnen geluiden en beelden over de aarde verzenden, waarom dan geen voorwerpen, katten of mensen. De Britse sciencefiction-schrijver Arthur Clarke (1917-2008) wijdt in zijn futurologische werk Profiles of the

beeld Paramount

deeltjes besloten ligt ongestoord en misschien zelfs sneller dan het licht over

Future (1962) een heel hoofdstuk aan ‘het denkbeeld van ogenblikkelijke verplaatsing’. Hij verwerpt de negentiende-eeuwse optie van een ‘materie-zender’. ‘Maar’, stelt hij met zijn kenmerkende optimisme, ‘als wij ons voorstellen dat de ruimte gebogen of gekromd kan zijn (…) ontstaan er interessante mogelijkheden.’ Achter in zijn boek nam Clarke een tijdschema op. De ‘stof-overbrenger’ heeft hij ingeroosterd voor het jaar 2090. De Amerikaanse futuroloog en theoretisch natuurkundige Michio Kaku (1947) etaleert in zijn boeken hetzelfde onverwoestbare vooruitgangsgeloof als Clarke een halve eeuw eerder. Over teleportatie kon hij in zijn boek Physics of the Impossible (2008) veel concreter zijn dan zijn voorganger, dankzij de belangrijke doorbraken op het vlak van de quantumfysica.

Virus Centraal staat het wonderlijke fenomeen quantumverstrengeling. Twee elektronen die in dezelfde staat zijn gebracht, zijn zo innig met elkaar verweven dat, zodra er iets met het ene elektron gebeurt, op exact datzelfde moment het omgekeerde met zijn verstrengelde broertje zal gebeuren. Ook als zij niet bij elkaar in de buurt

VOORWAARTS

atuurkundigen h open de komende jaren complexe moleculen te teleporteren. Daarna zal er binnen een paar decennia misschien een DNA- molecuul of zelfs een virus worden geteleporteerd.

De Amerikaanse futuroloog en theoretisch natuurkundige Michio Kaku in zijn boek Physics of the Impossible (2008)

zijn. In theorie zelfs als zij zich op lichtjaren afstand van elkaar bevinden. Quantumverstrengeling heeft de weg geplaveid voor quantumteleportatie: experimenten waarbij informatie wordt overgebracht zonder gebruik te maken van geluid, licht of andere vormen van energie. En mogelijk sneller dan de snelheid van licht. Michio Kaku voorspelt in zijn boek dat na de succesvolle teleportatie van fotonen, elektronen, atomen en moleculen er binnen een paar decennia mogelijk ook een DNA-molecuul zal

‘Feitelijk zal het nog eeuwen duren voordat alledaagse voorwerpen te teleporteren zijn, als het al mogelijk wordt.’

Natuurwetten De eerste historische demonstratie van quantumteleportatie vond plaats in 1997 aan de Universität Innsbruck. Het betrof de teleportatie van fotonen van ultraviolet licht. Sindsdien wordt er voortdurend vooruitgang geboekt. Een van de leidende onderzoekers op dit gebied is Ronald Hanson (1976), hoogleraar quantumfysica aan de TU Delft.

Steeds verfijndere telecommunicatie maakt teleportatie mogelijk oninteressant worden geteleporteerd. Of zelfs een primitieve levensvorm als een virus. Het gaat hierbij overigens niet zozeer om het overbrengen van de deeltjes zelf, maar om de exacte informatie die ze bevatten. ‘Er zijn geen principiële belemmeringen voor de teleportatie van een echt persoon, net als in sciencefictionfilms’, stelt Kaku in Physics of the Impossible. Om er voorzichtigheidshalve meteen aan toe te voegen:

Hanson deed in 2015 een proef waarin twee elektronen op een afstand van 1,3 kilometer met elkaar verstrengeld waren. In 2018 slaagde hij en zijn team er als eerste in om quantumverstrengeling tussen twee quantumchips sneller te genereren dan dat die verstrengeling verloren gaat. Daarmee is een belangrijke stap genomen naar de verwezenlijking van een quantumnetwerk.

Het wereldwijde onderzoek naar quantumteleportatie is gericht op de toekomstige mogelijkheden van een supersnel en veilig quantuminternet. Geen van de onderzoekers zinspeelt op de mogelijkheid van teleportatie van levende wezens en objecten. De gangbare opvatting is dat er voorlopig nog enige natuurwetten van kracht zijn, die dat streven in de weg staan. Maar het aardige is dat zowel de TU Delft als de Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen (KNAW) op hun website nog altijd de hulp van Star Trek inroept om het werk van Hanson te duiden. Tot slot nog een opmerkelijke overpeinzing van Clarke in Profiles of the Future, veel interessanter dan zijn mager onderbouwde profetie van teleportatie in 2090. Clarke stelde in 1962 dat telecommunicatie eind 21ste eeuw mogelijk zo verfijnd zal zijn dat de mens zijn belangstelling voor teleportatie, of welke vorm van fysiek transport dan ook, verliest. Het zou zomaar kunnen dat hij dáármee de spijker op de kop slaat. Helemaal als de belofte van quantuminternet wordt waargemaakt. Dan kunnen we de landing op planeet Talos IV met een gerust hart aan een robot overlaten. | februari 2020 | de ingenieur 2 | 63

PASSIE

e midden van de steeds extremere sets die LEGO zelf uitbrengt, vind je soms iemand die zijn liefde voor het bouwmateriaal op een – op het eerste gezicht – simpele, elegante manier weet vorm te geven. De tijd dat je LEGO-fanaten alleen op de basisschool tegenkwam, is al ruimschoots voorbij. LEGO brengt al jaren allerlei grootse, op volwassenen gerichte modellen uit. Zo kunnen serieuze LEGO-hobbyisten de Taj Mahal of de Tower Bridge inmiddels blokje voor blokje nabouwen. De sets die LEGO Technic aflevert zijn zo complex dat de inhoud van de kinderspaarpot doorgaans niet meer toereikend is. En als dat wel het geval is, is het maar zeer de vraag of een kind deze ingewikkelde bouwwerken in elkaar weet te zetten. De volwassen bouwers staan op internet zelfs al onder hun eigen afkorting bekend: AFOL, wat staat voor Adult Fan Of LEGO. Maar soms kom je in die overweldigende omgeving vol groot, groter, grootste LEGO- bouwwerken iemand tegen die zijn liefde voor de bouwsteentjes tot iets ogenschijnlijk eenvoudigs weet terug te brengen. Teun de Wijs is zo iemand. De goochelaar die hij bouwde lijkt kinderlijk eenvoudig. Totdat het bouwwerkje in beweging komt en de goochelaar daadwerkelijk blijkt te kunnen toveren: van onder zijn doos laat hij steeds weer een ander voorwerp verschijnen. De Wijs is zes weken bezig geweest met dit technische hoogstandje. ‘Het was mijn meest uitdagende bouwwerk tot nu’, zegt hij. ‘Maar het was me de tijd meer dan waard.’ Het moge duidelijk zijn dat het een flinke klus is geweest om de goochelaar

64 | de ingenieur 2 | februari 2020

daadwerkelijk te laten toveren. Ook het mechanisme dat de goochelaar laat bewegen, bouwde hij van LEGO. De Wijs zet zijn filmpjes op YouTube, waar hij inmiddels meer dan tienduizend volgers heeft. Aan het bewerken van zijn video’s besteedt hij weinig tijd: veel meer dan een deuntje toevoegen aan het beeld doet hij niet. Maar dat is eigenlijk ook niet nodig: de filmpjes zijn in alle eenvoud een feest om naar te kijken. De grote inspiratiebron voor zijn automatons (de zelfstandig bewegende LEGO-bouwsels), is JK Brickworks. Deze Amerikaan heeft een van de beroemdste automatons ontworpen: Sisyfus uit de Griekse mythologie, die zijn vervloekte steen steeds maar weer de berg op moet duwen. Daar maakte De Wijs een grappige, hedendaagse variant op: de vervloekte grasmaaier. Bij het bekijken van de filmpjes wordt duidelijk dat De Wijs zich laat inspireren door culturen over de hele wereld. Een andere hobby van De Wijs is flipperen. ‘Ik ben altijd gek geweest op dat spelletje, dus dit project stond op mijn wensenlijstje.’ Hij gebruikte een paar nieuwe technieken om het poppetje en de flipperkast te laten bewegen. ‘Het flipperspel zelf lijkt een beetje op mijn eigen favoriete flipperkast, ‘Attack from Mars’ van de firma Midway.’ Het geluid bij de video komt uit dit flipperspel. Teun de Wijs is te volgen op zijn YouTube-kanaal: TonyFlow76. |

tekst Babette Tierie foto Elmer van der Marel

Cursussen en HBO-opleidingen AutoCAD, Revit (BIM), Inventor Fusion en 3ds Max incl.

Gratis leer- en naslagwerk Families en symbolen Studeren in een klein groepje Officieel Certificaat Autodesk

Voor dataâ&#x20AC;&#x2122;s en aanmelding kijkt u op: Meer informatie? 024 - 356 56 77

www.CADCollege.nl

bel voor advies op maat

Info@CADCollege.nl stel uw vraag per email

OP ZOEK NAAR EEN EVENT-LOCATIE IN HARTJE DEN HAAG? Huur een stijlvolle ruimte in het monumentale KIVI-pand. Kijk op www.kivi.nl/zaalverhuur

1/2 adv zaalverhuur-def.indd 1

01-04-19 13:18

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

HEERHUGOWAARD

SR. DEVELOPMENT ENGINEER & MECHATRONICA ENGINEER HIGH TECH APPARATENBOUW Bravilor Bonamat is al 70 jaar een toonaangevende en innovatieve apparatenbouwer in drankbereidingssystemen. R&D afdeling met circa 40 uitvinders en productontwikkelaars. Zij beschikt over een splinternieuw Innovation Centre, inclusief Modelshop (met 3D printer), testlab en moderne kantooromgeving om ongestoord goede ideeën uit te proberen, te verfijnen en uiteindelijk tot nieuwe modellen te komen. Je maakt deel uit van een multidisciplinair team dat wordt aangevoerd door een collega lead engineer. Samen begin je het traject met een blanco vel papier en vult ieder vanuit zijn expertise de gewenste specificaties in. Dan begint de zoektocht naar technieken, materialen, onderdelen, machine layout, technische haalbaarheid en maakbaarheid in serieproductie. De Sr. Development engineer richt zich met name op ontwerp en keuzes van mechanische of elektrotechnische aspecten. Je tekent en rekent aan ontwerpen en via rapid prototyping zie je snel of jouw idee haalbaar is. In wekelijkse sessies overlegt ieder zijn voortgang en bottlenecks. Je gaat zelf aan de slag in de toolshop om een werkend model te bouwen en te testen. Uiteindelijk lever je een nulserie op voorzien van alle benodigde documen tatie en draag je met jouw team het project over aan productie.

Profiel: HBO Werktuigbouw of Electrotechniek en relevante ervaring binnen R&D van een relevante apparatenbouwer met een serieproductie karakter. Stevige ervaring met Solidworks. De mechatronica engineer is de ‘systemintegrator’ die de ontwerpen van Mechanical en Electrical samenbrengt. Je onderzoekt bijvoorbeeld welke sensoren, elektronische communicatie technologieën, bewegingsdetectie-, drukdetectie- componenten kunnen worden toegepast en hoe die in het ontwerp passen. Je bent daartoe veel in de toolshop aan het werk om jouw gekozen technologieën in te bouwen en te testen. Profiel: Minimaal een MBO Elektrotechnische opleiding aangevuld met een HBO techniek diploma en breng je R&D ervaring mee met technisch vernuft en creativiteit, bij voorkeur opgedaan bij een relevante apparatenbouwer met een serieproductie karakter. Nieuwsgierig? www.buildingcareers.nl / Robrecht Bakker / 06 4641 8829 BuildingCareers werving en selectie voor ingenieurs in de industrie.

OCHTEN

PAPENDRECHT

BOUWKUNDIG TEKENAAR – INSPECTEUR

MEDEWERKER WERKVOORBEREIDING

(24-40 UUR)

36 UUR PER WEEK

Een leuke baan voor iemand die van afwisseling houdt. Wij zijn Vgib. Met 10 collega’s werken we aan uitdagende huisvestingsprojecten verspreid over heel Nederland. In de basis ben je een goede CAD-tekenaar. Binnen de fulltime functie die we aanbieden is veel afwisseling in werk en ruimte voor verbreding van taken.

Dankzij jou zijn integrale projecten (met een accent op civiele techniek) in de openbare ruimte voorbereidt. Als medewerker werkvoorbereiding treed jij op als regisseur voor de aan externe bureaus uit te besteden werkzaamheden. Jij verzorgt tevens de kwaliteitscontrole. Je werkt aan meerdere projecten tegelijkertijd die in verschillende fasen zitten. In de ontwikkelingswijken Oostpolder en Land van Matena moeten terreinen gereed gemaakt worden voor woningbouw en de openbare ruimte worden ingericht. Je staat aan de basis om projecten in de openbare ruimte tot uitvoering te brengen.

Als tekenaar bij Vgib werk je met de laatste versies van 2D-CAD, we werken (nog) niet met Revit. Het tekenwerk bestaat hoofdzakelijk uit: • Inrichtingstekeningen (kantoor-, industrie en laboratorium inrichting). • Ontruimingsplattegronden. • Situatietekeningen. • Vergunningstekeningen. Als inspecteur bij Vgib voer je afhankelijk van je kennis en ervaring inspecties en opnames op het gebied van brandveiligheid en onderhoud. De meeste brandveiligheidsopnames doen we in ‘snagstream’ met behulp van tablet of GSM. De onderhoudsinspecties baseren we op de NEN 2767. We rapporteren in MS-Office (meestal Word en Excel). Enthousiast geworden? Stuur dan een email met je CV naar Jolanda Bisselink (j.bisselink@vgib.nl) of kijk op www.vgib.nl/ bouwkundig-tekenaar-inspecteur

Wat neem je mee? • Minimaal hbo-diploma Civiele techniek. • Aantoonbare relevante werkervaring op het gebied van de openbare ruimte. • Kennis en ervaring met de RAW en UAV-gc systematiek en AutoCad en NLCS. • Kennis van de markt en actuele ontwikkelingen op het gebied van de openbare ruimte. Solliciteren of meer weten? Zet jij je ideeën en kennis graag in voor een ambitieuze werkgever die het beste wil voor Papendrecht? Dan zien wij graag jouw sollicitatie tegemoet. Je kan solliciteren via www.werkenbijdrechtsteden.nl. Reageer vóór 24 februari 2020. Wil je meer informatie over de functie? Neem dan contact op met Ton de Jong (teamleider). Hij is bereikbaar via 078 7706269. Kijk voor meer informatie over werken voor Papendrecht op www.werkenvoorpapendrecht.nl/.

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

De Ingenieur februari 2020

Articles inside

Media

To do

Voorwaarts

Passie

Treinmodernisering

5G en gezondheid

Laat je coachen

Eureka

Möring

Quote

Inbox

Punt

Prins Friso Prijs

Vooraf

Internet via het lichtnet

Focus

Giesen

Star Wars-technologie

China gaat het maken

Geknipt