De Ingenieur augustus 2018

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

DE INGENIEUR nummer 8 | jaargang 130 | augustus 2018

De iPad voorbij Hoe technologie ons onderwijs kan verrijken

foto imec

12 EDUTECH Digitale leerassistenten, gedeelde schermen, kennisclips ...

Technologie zal het onderwijs op allerlei manieren verrijken, mits gekoppeld aan een duidelijk didactisch doel. Want een peperduur digibord dat alleen maar wordt gebruikt om ­filmpjes te tonen, is natuurlijk vooral zonde van het geld.

Wil de zelfrijdende auto écht doorbreken, dan hebben we goedkoop te produceren radartechnologie nodig. Halfgeleidergigant NXP is er druk mee bezig.

jaargang 130 nummer 8 augustus 2018

Steden kunnen behoorlijk lawaaiig zijn door gevels die het ­geluid weerkaatsen. Onderzoeker Jochen Krimm bedacht hoe dit probleem is aan te pakken.

32 VERDWIJNEND VEEN Friesland kampt met een probleem: voor de landbouw staat het waterpeil zo laag, dat het veen droogvalt en in de lucht ­verdwijnt als CO2. Oplossingen zijn er, maar wel met grote ­gevolgen voor het landschap.

48 LEZERSONDERZOEK Wat vindt u van dit tijdschrift en de bijbehorende website?

De redactie onderzocht het met een enquête en presenteert de resultaten.

Geknipt Punt Focus Giesen EduTech Möring Radarchip To do Dempende gevels Autonome ongelukken Veenweidegebied Quote Podium Inbox Grijparm voor pakjes Eureka Rolf zag een ding Lezersonderzoek Aldus Media Voorwaarts Kopstuk Het nieuwe werken Passie

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

DE INGENIEUR nummer 8 | jaargang 130 | augustus 2018

De iPad voorbij Hoe technologie ons onderwijs kan verrijken

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

42 VEILIG BOREN

illustratie Peter Welleman

INHOUD

26 STILLE STRATEN

2 3 4 5 12 21 22 25 26 30 32 36 39 39 40 42 47 48 52 54 58 60 62 64

Een mooi alternatief voor ziekenhuizen die geen geld hebben voor chirurgische boormachines: een hoes waarmee artsen op een verantwoorde manier met een ­gewone boor aan de slag kunnen.

Ook in Eureka: een verticaal opstijgend vliegtuig voor één persoon, een VR-cabine die alle zintuigen bedient, een fietskluis in de vorm van een nautilusschelp en meer.

Een kind studeert met behulp van een iPad in een Steve JobsSchool. foto Robin Utrecht/ Hollandse Hoogte

EUREKA

22 RADARCHIP

COLOFON

GEKNIPT

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

Abonnement voor niet-leden (inclusief btw): • magazine € 128,50 per jaar • digitaal € 69,- per jaar • losse nummers € 15,- (inclusief verzending) Abonnementen worden tot wederopzegging aangegaan en ten minste voor de vermelde periode. Het abonnement kan na deze periode per maand worden opgezegd. U kunt uw opzegging het beste via onze website doorgeven: www.deingenieur.nl/lezersservice ABONNEESERVICE DE INGENIEUR Ga voor (cadeau)abonnementen, adreswijzigingen en het laten nazenden van niet ontvangen nummers naar het webformulier op de site, te vinden onder het kopje ‘Abonneeservice’. www.deingenieur.nl adres Postbus 30424, 2500 GK Den Haag e-mail abonneeservice@ingenieur.nl tel. 070 39 19 850 (bereikbaar op maandag, ­dinsdag, donderdag en vrijdag van 9 tot 14 uur)

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

REDACTIE ir. Frank Biesboer (hoofdredacteur), ir. Jim Heirbaut, drs. Jean-Paul Keulen (eindredacteur), Marc Seijlhouwer MSc VORMGEVING Hannie van den Berg Grafische Vormgeving & DTP, Houten 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

ADVERTENTIES KIVI Barbara Gemen tel. 070 391 9875 e-mail barbara.gemen@kivi.nl Marjolein Akkerman tel. 070 391 9873 e-mail marjolein.akkerman@kivi.nl DRUK Bariet Ten Brink, Meppel

De Ingenieur verschijnt 12 maal per jaar. © Copyright 2018 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 2018 Regulier lidmaatschap: € 137,50 Afgestudeerd in 2017/2018: € 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

­

‘Er mag dan van alles mis mee zijn, alleen al om Wikipedia was het de moeite waard om het web uit te vinden.’

Tim Berners-Lee maakt zich de nodige zorgen om internet, maar heeft er desondanks geen spijt van dat hij in 1989 het world wide web bedacht (NRC).

‘Het gevaar is niet dat robots besluiten om zich van ons te ­ontdoen in een robotrevolutie. Als er killerrobots komen, zal dat zijn omdat wij stom genoeg waren om ze software te geven waarmee ze ons kunnen doden zonder dat een mens de knoop hoeft door te hakken.’

Nigel Shadbolt, hoogleraar informatica aan de University of Oxford, denkt dat we ons door Hollywoodfilms laten afleiden van de échte ethische dilemma’s rond kunstmatige intelligentie (The Guardian).

‘Net als de Amerikaanse president is Elon Musk een onophoudelijke bron van onvoldragen plannen, twittert hij op de raarste tijdstippen, en bindt hij ondertussen de strijd aan met de pers.’

Technologiejournalist Maarten Reijnders signaleert een aantal overeenkomsten tussen Donald Trump en Elon Musk (Bright).

‘Het zou zomaar kunnen dat onze kleine, mechanische vrienden zich na de AI-revolutie herinneren wie ze heeft geschopt.’

Journalist Isobel Asher Hamilton geeft een goede reden om niet tegen bezorgrobots aan te trappen (BusinessInsider).

‘We kijken naar de ernst van het misbruik, de duur ervan en hoeveel geld met die praktijken is gemoeid. Dat gaat allemaal in de machine, we trekken aan de hendel en dan boef, komt het ­getal eruit.’

Margrethe Vestager, Europees Commissaris voor concurrentiebeleid, legt blijmoedig uit waar de hoogte van de boete vandaan komt die Google onlangs moest betalen: 4.342.865.000 euro (de Volkskrant).

‘School is niet echt mijn ding.’

De 23-jarige Alex Binello besloot niet te gaan studeren, maar leerde in plaats daarvan zichzelf programmeren en maakte vervolgens de game MeepCity, die nu 15 miljoen spelers heeft (BusinessInsider).

‘Technologie hoeft niet de vijand te zijn, maar kan mensen ook toestaan om interessantere dingen te doen met hun tijd, zowel thuis als op het werk. En we kunnen de inzichten uit big data ­gebruiken om slimmer in plaats van harder te werken.’

Columnist Gaby Hinsliff ziet ons wel overstappen naar een vierdaagse werkweek, en niet alleen omdat ‘robots onze banen afpakken’ (The Guardian).

De chemische industrie moet werk maken van de verduurzaming van productieprocessen, zo bepleit Tom van Aken, CEO van Avantium. Zijn adagium: leg de nadruk op de kansen in plaats van op de risico’s en de kosten.

‘MAAK VAART, CHEMISCHE INDUSTRIE’ Een van de instrumenten om de transitie te versnellen, is het beprijzen van CO2. De industrie pleit daarbij voor een mondiaal level playing field voor CO2-­ prijzen. Zo heeft iedereen met dezelfde regels te ­maken, wat moet voorkomen dat fabrieken worden verplaatst naar gebieden waar deze CO2-tax niet geldt.

Dat klinkt logisch, maar het is onwaarschijnlijk dat we binnen afzienbare tijd zulke mondiale afspraken over CO2-beprijzing kunnen maken. Ik pleit daarom voor het invoeren van een eerlijke en transparante CO2-prijs in Nederland, zodat alle bedrijven en sectoren een prikkel krijgen om hun emissies te reduceren en hun innovatiesnelheid te verhogen.

Hogere kosten, grote investeringen, risico’s voor ­bestaande bedrijvigheid: het zouden argumenten zijn om niet te snel over te schakelen naar een fossielvrije chemie. Ik leg de focus anders. Voor mij biedt die omschakeling vooral kansen en is innovatie nodig om die te benutten. We zullen rechtsom of linksom van die fossiele bronnen af moeten. Je kunt dan wachten tot men dat elders doet en vervolgens die groene technologie inkopen. Ik kies er echter voor deze productievernieuwing zelf ter hand te nemen en zo ons land de voorsprong te geven waar anderen reikhalzend naar uitkijken. Dat is ook waarom we bij Avantium bezig zijn technologie te ontwikkelen waarmee we loskomen van onze fossiele afhankelijkheid.

We werken daar hard aan, maar kunnen niet alles alleen. We hebben ook kennis en ervaring van anderen nodig. Hoe mooi zou het zijn als ik bij collega-bedrijven terecht kan die met dezelfde drive bezig zijn hún technologie te vernieuwen, zodat we elkaar kunnen helpen en versterken?

Alleen ga je sneller, maar ­samen kom je ­verder. illustratie Joost Stokhof

PUNT

Wat me opvalt bij de discussie over de transitie naar een duurzame economie is de pavlovreactie van de bestaande petrochemische industrie om op de rem te gaan staan. Maar of het nu gaat om energie of om grondstoffen: de transitie naar hernieuwbaar is onontkoombaar. Waarom drukken we het gaspedaal dan niet dieper in?

Om de doelen van het klimaatakkoord van Parijs te halen, moeten we onze afhankelijkheid van de fossiele grondstoffen drastisch verminderen. Dat heeft een enorme impact op de chemische industrie. Die moet gaan werken met grondstoffen uit hernieuwbare bronnen, zoals biomassa, suikers, plantaardige olie en CO2.

De uitdaging voor de biobased economy is om ­productieprocessen te ontwikkelen op basis van kool­hydraten in plaats van koolwaterstoffen, en om ervoor te zorgen dat deze technologieën economisch en duurzaam zijn. Om die reden zullen er nieuwe processen komen, nieuwe fabrieken, nieuwe producten en nieuwe materialen. Dit gaat enorme kansen bieden voor chemici, biologen, procestechnologen en ondernemers, en voor nieuwe bedrijvigheid waar Nederland uitstekend voor is gepositioneerd.

Drs. Tom van Aken is CEO van chemisch technologiebedrijf Avantium.

augustus 2018 | de ingenieur 8 | 3

Snel laagjes spuiten

Boerderij in Bijlmerbajes

foto The Ocean Cleanup

Droogte toont kwetsbaarheid watersysteem

Lees het laatste ­technieknieuws op www.deingenieur.nl

Een 120 m lang proefmodel van het nieuwe Ocean Cleanup-ontwerp liet voor de kust van San Francisco zien dat de plasticvanger in elk geval golven tot 5 m aankan.

FOCUS

OCEAN CLEANUP OP DE SCHOP Begin september gaat de eerste plasticvanger van The Ocean Cleanup op weg naar de plasticsoep. Op het laatste moment kwam de organisatie nog met een herontwerp, nadat proeven en simulaties problemen aan het licht ­hadden gebracht.

Eind juli maakte Boyan Slat, oprichter van The Ocean Cleanup, bekend dat zijn uitvinding een nieuw ontwerp kreeg. Proeven met vorige modellen hadden uitgewezen dat de plastic ­ver­zamelende barrière zou omklappen als de wind draaide, ­waarbij al het opgevangen plastic zou vrijkomen. Daarop ­besloot het team dat het nieuwe ontwerp moest samenwerken met de ele­menten.

Daarnaast lieten simulaties zien dat de wind en de golven een groter effect hadden op de barrière dan gedacht. De stroming, waarvan de onderzoekers verwachtten dat die de grootste ­bijdrage zou leveren aan de snelheid en beweegrichting van de plasticvanger, bleek relatief weinig effect te hebben. Daardoor zouden er onregelmatige snelheidsverschillen optreden als het geheel aan de bodem is verankerd: soms zou de barrière ­sneller gaan dan het plastic, soms langzamer. En bij een snelheidsverandering zou het opgevangen plastic weer wegdrijven.

‘We hadden dus een probleem’, schrijft Slat op zijn blog.

onder redactie van Marc Seijlhouwer MSc redactie@ingenieur.nl m.m.v. ir. Frank Biesboer

4 | de ingenieur 8 | augustus 2018

U-bocht De oplossing was een vrij drijvend geheel. Volgens de onderzoekers van The Ocean Cleanup zal de barrière zelf een u-bocht vormen doordat het plasticvangende scherm, dat onder water ligt, in het midden langer is dan aan de randen. De wind en golven hebben invloed op het drijfgedeelte van de barrière, die daardoor constant een hogere snelheid krijgt dan het ­plastic,

dat alleen beweegt door de stroming.

De vorm van het scherm brengt ook ­stabiliteit als de wind draait, zodat het geheel altijd de goede kant op wijst. Op deze manier beweegt het mee met de soms heftige golven en winden op de oceaan. Een verbindingslijn tussen de twee uiteinden zorgt ervoor dat de ­constructie niet kan omklappen als de wind in één keer 180 graden draait.

Ocean Cleanup-tassen Doordat er geen ankers meer nodig zijn, is het nieuwe ontwerp aanzienlijk goedkoper en makkelijker te onderhouden.

Verder vermoedt het Ocean Cleanup-­ team dat het plastic in een hoger tempo is in te zamelen, doordat de barrière sneller beweegt dan het plastic.

Met de aankondiging van het herontwerp zijn er ook meer details vrijge­geven. Zo wordt de veiligheid gewaarborgd door op de drijvende slurven allerlei sensoren te plaatsen die het ­gevaarte constant in de gaten te houden.

Eens in de zoveel tijd zal een schip langskomen om het opgevangen plastic te verzamelen en terug te brengen naar de kust. Daar worden van het plastic vervolgens Ocean Cleanup-tassen, -zonne­brillen en -horloges gemaakt. (MS)

FACEBOOK KRIJGT VERANTWOORD ALTERNATIEF

Kleine stapjes Als eerste stap heeft Openbook een crowdfundingcampagne gestart, die nog

UNIVERSITEIT TWENTE ZOEKT VROUWEN

tot half augustus loopt. Met dit geld willen de initiatiefnemers de website bouwen.

Het team van Openbook snapt dat hun platform niet van de ene op de andere dag evenveel gebruikers als Facebook zal hebben. ‘We zijn realistisch. De mensen die investeren in het platform zijn ook meteen onze eerste leden. Met die ­begingroep hopen we het langzaam, in kleine stapjes uit te bouwen.’

Eerdere verantwoorde alternatieven voor social media bleven marginale verschijnselen. Of het Openbook wel gaat lukken om groot te worden? ‘Er komen nu een heleboel dingen samen: mensen maken zich zorgen over hun privacy en de nieuwe wetgeving van de EU maakt het verkopen van data steeds onaantrekkelijker. Als wij een dienst leveren waarvan mensen weten dat hun data er veilig zijn én het is een leuk sociaal netwerk, dan kan het een succes worden’, denkt Baloo. (MS)

GIESEN illustratie Matthias Giesen

Facebook raakte in opspraak toen bleek dat het sociale medium gegevens van gebruikers had doorverkocht aan Cambridge Analytica, dat zulke gegevens inzette om mensen te manipuleren.

Daarnaast zorgt de AVG-wetgeving van de Europese Unie waarschijnlijk voor problemen bij Facebook: hierdoor is het nu verboden om zonder toestemming iemands data door te verkopen.

De waarde van Facebook ging flink omlaag en het bedrijf verwacht niet dat de cijfers dit jaar nog beter zullen worden.

Opvallend was de daling van het aantal dagelijkse gebruikers in Europa: dat ­waren er 3 miljoen minder dan vorig kwartaal. In de VS en Canada bleef het aantal gelijk, maar ook dat is geen goed teken voor het sociale medium,

waar stilstand neerkomt op ­achteruitgang.

Mede vanwege de dataschandalen die Facebook mogelijk parten hebben ­gespeeld, probeert een aantal bekende IT’ers nu een nieuw netwerk op te zetten: Openbook.

Dit is een initiatief van onder andere Jaya Baloo, Chief Information Security Officer van KPN, en Philip Zimmermann, ontwerper van het encryptieprogramma Pretty Good Privacy (PGP).

Openbook geeft mensen overzichtelijke keuzes met betrekking tot privacy.

Iemand kan zeggen welke informatie hij wel of niet wil delen, en met welke partijen. De dienst belooft nooit data door te verkopen of te gebruiken voor gerichte advertenties. ‘We willen ons geld anders verdienen, bijvoorbeeld met een online marktplaats op het netwerk’, vertelt Baloo.

illustratie Enoc vt

Na de privacyophef van een paar maanden geleden blijkt Facebook in Europa gebruikers te verliezen.

Ondertussen werken verschillende bekende IT’ers samen aan een alternatief sociaal netwerk dat géén data doorverkoopt.

De Universiteit Twente heeft vijf speciale leerstoelen voor vrouwen ingesteld voor uiteenlopende gebieden, variërend van wiskunde tot elektrotechniek. Doel is om het aandeel vrouwelijke hoogleraren te verhogen.

‘Diversiteit leidt tot betere prestaties, meer innovatie en een goede positie op de arbeidsmarkt’, zegt een woordvoerder van de universiteit.

Daarnaast wil de universiteit extra moeite doen om op vijf andere posities vrouwelijke hoogleraren te benoemen. In Nederland ligt het aandeel vrouwen in de ­universitaire top nu nog erg laag: 19,3 % van de hoogleraren is vrouw. Bij de Universiteit Twente is dat zelfs maar 17 %. Dat moet ­omhoog tot minstens 20 %, ­aldus de universiteit.

De leerstoelen zijn expres niet specifiek omschreven.

Het algemene vakgebied is wel bekend, maar welk deelonderwerp de hoogleraar gaat onderzoeken, is ­afhankelijk van haar eigen expertise. ‘Samen met hen zullen we kijken hoe zij hun specifieke onderzoek binnen de Universiteit Twente kunnen vormgeven en verder kunnen uitbouwen’, zegt de woordvoerder. (MS) augustus 2018 | de ingenieur 8 | 5

FOCUS

Golf- en getij-energie begint aan zijn opmars Hoewel de sector in absolute getallen nog weinig voorstelt, begint golf- en getij-energie in Europa wel aan een voorzichtige opmars, zo blijkt uit cijfers van het Joint Research Centre van de Europese Unie. In het overzicht is vooral gekeken naar investeringen en werkgelegenheid in de sector. Van het daadwerkelijk produceren van energie door gebruik te maken van getijstroom of golfslag is nog nauwelijks sprake. Dat gebeurt hooguit bij testinstallaties zoals die in de Nederlandse Oosterscheldekering.

Tussen 2007 en 2015 is er door Europese landen 2,6 miljard euro in de sector geïnvesteerd, zowel door de overheid als door bedrijven.

Er is ook een toenemend aantal patenten toegekend.

EU Nationaal

Privaat Patenten

Investeringen in miljoenen euro’s

Enkele miljarden aan investeringen 400 120 300 80 200 40 100

‘07

Scandinavische landen zijn koplopers

‘08

‘09

‘10

‘11

‘12

‘13

‘14

‘15

De investeringen in onderzoek naar zee-energie door nationale overheden in 2013 en 2014. De Scandinavische landen zijn duidelijk in opkomst.

Nationaal Zakelijk

Nationaal Zakelijk

VK

Zweden

Denemarken

Finland

Frankrijk

Spanje

Noorwegen

Nederland

Ierland

Italië

2013 2014

20 0 20 40 60 Investeringen in miljoenen euro’s

20 0 20 40 Investeringen in miljoenen euro’s

1900 banen De werkgelegenheid in de sector omvat momenteel zo’n 1900 banen, waarvan 1350 direct en 550 indirect. Dat is een verdubbeling ten opzichte van 2013. Het werk zit vooral in de technische ontwikkeling van de apparatuur om golf- en getij-energie te winnen.

Directe werkgelegenheid in techniekontwikkeling (in testcentra en instituten, en als ontwikkelaars van getij- en golf-energie)

159 184

333

101

195 51

60

57 49

EU belangrijkste aanjager

43

illustratie Ymke Pas

Tussen 2007 en 2015 investeerde de EU 336 miljoen euro in onderzoek naar zee-energie. Daar komt tussen 2016 en 2019 nog eens 550 miljoen euro bij.

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

23

2014 2015 2016 2017 2018 2019

34 5

3 3

0 40 80 Investeringen in miljoenen euro’s

6 | de ingenieur 8 | augustus 2018

40

0 40 80 Investeringen in miljoenen euro’s

120

160

FOCUS

DROOGTE ZET WATERSYSTEEM OP SCHERP

tekst ir. Frank Biesboer

In onze rivierdelta is er van zoetwater­ tekort eigenlijk geen sprake, maar uitzonderlijk is deze zomer absoluut. Met een neerslagtekort van bijna 300 mm hoort die tot een van de droogste sinds het KNMI de regenval registreert. De aanvoer van de Rijn, onze voornaamste zoetwaterbron, zou wel eens onder 1000 m3/s kunnen komen, waar dat normaal 2000 m3/s is. Om voldoende zoetwater in voorraad te hebben, is het peil van het IJsselmeer verhoogd en wordt er nauwelijks meer via de Afsluitdijk op de Waddenzee geloosd.

De grootste knelpunten zijn er voor de landbouw. Dat geldt met name voor de hogere zandgronden van Twente en de Achterhoek, en voor de zuidelijke delen van Noord-Brabant, waar hemelwater de enige vorm van wateraanvoer is. Inmiddels zijn daar beperkingen van kracht voor het beregenen van de akkers. Zo mag oppervlaktewater niet meer worden ­gebruikt en grondwater alleen als er een vergunning is van het waterschap. Verder is onttrekking van grondwater in zones rond natte natuurgebieden helemaal ­verboden om te voor­komen dat daar ­onherstelbare schade ontstaat.

Verzilt water Net als bij eerdere droge zomers drukt het gebrek aan regen de landbouwsector met de neus op het feit dat boeren in drogere gebieden weinig eigen verantwoordelijkheid nemen. Boeren kiezen bijvoorbeeld nog nauwelijks voor systemen die ­efficiënt water in de bodem brengen en voor verbetering van de kwaliteit van de bodem, stelt ir. Bas Worm, strategisch adviseur van het waterschap Vecht­ stromen, dat in zijn beheersgebied een van de droogste streken heeft.

Boeren zouden bijvoorbeeld kunnen kiezen voor buisdrainage, niet om te ont­ wateren, maar om met veel minder verlies water in de bodem te brengen. Verder kan bodemverbetering, onder andere door menging met ­organische stof, zorgen dat de grond gemakkelijker water vasthoudt. Ook zijn er gewassen die dieper wortelen. Met dit pakket aan maatregelen lopen er inmiddels pilots. Ze worden volgens Worm ook al her en der toegepast.

De Zeeuwse delta kampt bij grote droogte vooral met verzilting van het gronden oppervlaktewater. Het Volkerak-Zoommeer en het grondwater zijn nu nog de enige beschikbare waterbronnen voor het waterschap Scheldestromen. Plannen om dit meer zout te maken, zullen wellicht weer ter discussie worden gesteld.

In Zuid-Holland betekent minder afvoer van de Rijn dat het zout via de Nieuwe Waterweg verder het land in dringt.

Vooral het waterinnamepunt bij Gouda, dat levert aan bijvoorbeeld de boomteelt rond Boskoop en het natuurgebied Nieuwkoopse Plassen, is kwetsbaar. Het zout rukt vanuit de Waterweg op naar de Hollandse IJssel, waar Gouda het water uit haalt.

Inmiddels is de zogeheten Kleinschalige Wateraanvoer in werking gezet: zoet ­water uit het Amsterdam-Rijkanaal en de Lek wordt dan richting Gouda verpompt, waar het het zout terugdringt. Deze zoetwateraanvoer levert nu 7 m3/s; de

­komende jaren wordt die verdubbeld.

Zowel deze wateraanvoer als de lage ­rivierwaterstand hebben gevolgen voor de scheepvaart. Op de Rijntakken is ­alleen nog met halfvolle belading te ­varen.

Verdringingsreeks Mocht de droogte langer aanhouden, dan gaat het beregenen van kapitaal­ intensieve gewassen en het gebruik van proceswater aan banden. Dat volgt uit de zogeheten verdringingsreeks, die aangeeft welk gebruik van water moet ­afvallen bij langdurige droogte.

Toch heeft Nederland zoals gezegd niet echt een zoetwaterprobleem. Een aanvoer via de Rijn van 200 tot 300 m3/s is al voldoende voor drinkwater, het op peil houden van het grondwater en het ­tegengaan van verzilting van de bodem.

Punt is alleen dat ons watersysteem zo is ingericht dat we het zoete water in grote hoeveelheden door de Nieuwe Waterweg jagen om oprukkend zout vanuit zee tegen te gaan. Daarvoor is zo’n 1000 m3/s nodig; water dat we dan niet op het land kunnen gebruiken.

Afsluiting van de Waterweg met een sluis zou dit probleem definitief oplossen, maar de haven- en scheepvaart­belangen wegen tot nu toe zwaarder. En zolang het huidige waterbeheer­systeem de droogte nog redelijk aankan, is ook de noodzaak er niet om de zoutinlaat bij de Nieuwe Waterweg af te sluiten.

foto beeldarchief Rijkswaterstaat

De aanhoudende droogte van de ­afgelopen maand laat met name op de hogere zandgronden en in de Zeeuwse delta de kwetsbaarheid van ons watersysteem zien. Aanpassing van de landbouwteelt en een sluis in de Nieuwe Waterweg zouden dat probleem kunnen verhelpen.

Het beregenen van akkers is in droge gebieden aan banden gelegd.

augustus 2018 | de ingenieur 8 | 7

FOCUS

INTERACTIEVE LICHTSTRALEN Een serene midzomernachtscène in een idyllisch bos. Een kabbelende waterval plooit zich langs je lichaam terwijl het water door de rivier stroomt. Een geel bloemenbed mengt met het water tot een surrealistisch geheel.

Dit is een van de onderdelen van de ­tentoonstelling teamLab*Borderless. Op foto’s lijkt het een constant geheel, maar in werkelijkheid beïnvloeden alle stukken elkaar en blijft niets hetzelfde. De zonnebloemen verplaatsen zich bijvoorbeeld naar een aangelegen ruimte en maken ruimte voor een ander boeket van rood, roze en oranje. Daarmee ­verandert ook meteen de sfeer van de ­tentoonstelling.

TeamLab*Borderless is te vinden in het Digital Art Museum, dat eind juni zijn deuren opende in het MORI Building op Tokyo Island, een kunstmatig stuk van de Japanse metropool. Volgens de bedenkers is dit het eerste digitale museum van Japan. Het bestaat vooral uit inter­ actieve lichtkunst. Zo ‘voelt’ het neervallende w ­ ater op de foto of mensen zich in de stroom bevinden en reageert daarop.

Gaat iemand zitten, dan zal het water bijvoorbeeld om deze persoon heen ­stromen. Om zulke veranderingen te ­registreren, bevat de kamer ­camera’s en ­sensoren, die de beamers aansturen.

Elders in het museum bevindt zich onder meer een rooster van lichtstralen die constant van oriëntatie veranderen, een soort reuzenballenbak met lichtgevende skippyballen, en een spiegelruimte vol hangende armaturen. Alle kunstwerken zien er schitterend uit en zijn gemaakt om doorheen te lopen, aan te raken en de bezoeker het gevoel te geven dat hij of zij zelf onderdeel is van de tentoonstelling.

tekst Marc Seijlhouwer MSc foto teamLab

8 | de ingenieur 8 | augustus 2018

FOCUS

augustus 2018 | de ingenieur 8 | 9

FOCUS

Een dubbele dijk langs de Groningse kust bij ­Delfzijl biedt een alternatief voor dijkverhoging.

En er zijn meer plekken in ons land waar niet meer voor waterveiligheid gebruikte dijken weer een rol kunnen vervullen.

Bij de versterking van de dijk langs de Eems tussen Eemshaven en Delfzijl is 2,5 km gereserveerd voor een experiment met een zogeheten dubbele dijk: ­achter de bestaande zeedijk komt een tweede dijk te liggen. Onlangs kwam het ontwerp gereed.

‘Voor de primaire dijk zit het verschil in de hoogte’, zegt ing. Marco Veendorp van POV-Waddenzeedijken, een innovatieprogramma uitgevoerd door de waterschappen Hunze en Aa’s, Noorderzijlvest en Wetter­ skip Fryslân. ‘We zorgen dat de dijk, net als bij de ­andere dijkvakken langs de Eems, sterk ­genoeg is door hem landinwaarts te verbreden. Het verschil zit hem erin dat de dijk bij het experiment niet wordt verhoogd. Elders gebeurt dat met 0,5 tot 1 m.’

Niet verhogen heeft als consequentie dat het zee­ water bij storm vaker over de dijk heen zal slaan.

‘Dan moet je denken aan vier tot vijf keer vaker dan

we bij de verhoogde dijk toestaan.’ Er kan dus flink wat water op het achterliggende land komen. De nieuw aan te leggen achterliggende dijk heeft tot taak om dat water tegen te houden. ‘Die dijk hoeft dus aan veel minder strikte eisen te voldoen; hij wordt 3,5 tot 4 m hoog.’

Er komt nog wel onderzoek naar het overslag­ bestendig maken van de binnenkant van de zeedijk.

‘Het mag niet gebeuren dat overslaande golven de binnenkant gaan beschadigen.’

Zilte teelt Het gebied tussen de twee dijken is ook onderdeel van het experiment. De provincie Groningen wil er zilte teelt, natuurontwikkeling en slibvang stimuleren. ‘In de zeedijk komt mogelijk een in- en uitlaat, zodat het gebied onder invloed komt van het getij.’

Volgens Veendorp biedt de dubbele dijk een interessante optie bij zeespiegelstijging. ‘Er zijn plekken genoeg in Nederland waar een nieuwe zeedijk voor de oude is neergelegd. Met de combinatie van die twee hoeft de zeedijk minder te worden verhoogd.’

Voor de noordelijke provincies kan de dubbele dijk

illustratie Noorderzijlvest

MINDER STRIKTE EISEN VOOR DUBBELE DIJK

Impressie van het deel van de dubbele dijk langs de Eems met natuurontwikkeling en slibopvang.

FLEXIBELE SCHERMEN SNELLER TE MAKEN Met een slim productieproces zijn in hoog tempo dunne laagjes van allerlei materialen op elkaar aan te brengen.

Een financiële injectie moet er nu voor zorgen dat de techniek is in te zetten bij het maken van flexibele displays.

Illustratie De Ingenieur

Atoomlaagdepositie is een inmiddels veel toegepaste techniek om met grote nauwkeurigheid lagen op een substraat aan te brengen. Dat gebeurt in een vacuümkamer waar een grondstof in wordt gespoten, de precursor, die vervolgens reageert met de onderlaag. Uiteindelijk

ontstaat er zo een uniforme laag van de ingebrachte stof met een dikte van één atoom.

De techniek zou heel aantrekkelijk kunnen zijn voor het maken van ultradunne, flexibele displays. Probleem is alleen dat daarvoor meerdere ­lagen op elkaar moeten worden aangebracht, en dat kost erg veel tijd. Dan is het namelijk noodzakelijk om de eerste precursor volledig uit de kamer te verwijderen voordat de volgende kan worden ingespoten. De industrie gebruikt de techniek daarom tot nu toe niet voor ­deze toepassing.

stof 1 inert stof 2

Schematische weergave van de techniek Spatial Atomic Layer Deposition. Hierbij worden verschillende stoffen achtereenvolgens op een plaat gedeponeerd, gescheiden door een inert gas.

10 | de ingenieur 8 | augustus 2018

De door TNO ontwikkelde techniek Spa­ tial Atomic Layer Deposition, die nu wordt uitgewerkt door de spin-off SALDtech, smeert de depositie echter niet uit in de tijd, maar ruimtelijk. In een afgesloten kamer beweegt de injector met de ene grondstof over het substraat heen.

Een stikstofinjectie zorgt vervolgens voor een ‘gordijn’ van inert gas, waarna de ­injector met een tweede grondstof volgt.

Dat gordijn moet ervoor zorgen dat de verschillende grondstoffen alleen met ­elkaar reageren als ze een laagje vormen. ‘Met onze aanpak halen we een depositiesnelheid die honderd keer sneller is’, zegt dr. Paul Poodt, Chief Technology Officer van SALDtech.

Veel potentie Het proces vereist wel grote precisie op allerlei punten: de afstand tussen de injectoren en het substraat, de nauwkeurigheid van de beweging over de plaat, de duur en de druk waarmee de grondstof wordt geïnjecteerd en de controle over de dynamiek van de gasstromen.

FOCUS

STADSBOERDERIJ IN BIJLMERBAJES Een studentenwedstrijd om een innovatieve stadsboerderij te ontwikkelen moet projectontwikkelaar BAM inspireren bij het herontwerp van de Bijlmerbajes.

Veertien teams uit zes landen doen mee met de Ultimate Urban Green House Student Challenge, zoals de wedstrijd heet. De winnaar krijgt 10.000 euro om het ingediende idee verder uit te werken, bijvoorbeeld in een start-up. De jury kijkt onder andere naar hoe vernieuwend, haalbaar en economisch duurzaam de studentenontwerpen zijn.

De boerderij moet komen in een van de zes torens van de Bijlmerbajes. Deze voormalige gevangenis in A ­ msterdam wordt verbouwd tot woonproject, maar geen van de torens is daar geschikt voor. Een ­boerderij zou wél passen.

Of de ideeën van de studenten uiteindelijk ook echt in de toren worden uitgevoerd, valt te bezien. ‘Maar BAM kan zich wel laten inspireren door de studenten en er is een kans dat delen van het studentenproject in het eindontwerp terechtkomen’, vertelt dr. Jan-Willen van der Schans van Wageningen Economic Research. Hij is betrokken bij de organisatie van de studentenwedstrijd én bij de verbouwing van de Bijlmerbajes.

Stadsboerderijen winnen wereldwijd aan populariteit: steden worden steeds groter, waardoor de aanvoer

Dat alles moet ervoor zorgen dat er over de hele plaat uniforme en ononderbroken ­lagen worden aangebracht. ‘We hebben er bij TNO niet voor niets tien jaar aan ­gewerkt.’

SALDtech wil de techniek nu geschikt maken voor de productie van flexibele elektronische displays. ‘Die industrie ziet veel potentie in atoomlaagdepositie, maar dan wel met een voldoende hoge productiesnelheid. Onze techniek kan die bieden.’

Punt is alleen dat de display-industrie werkt met oppervlakten van vierkante meters, terwijl het prototype oppervlakten van 30 bij 40 cm aankan. Komend jaar wil Poodt een oppervlak van 40 bij 50 cm bereiken. ‘Dat is voldoende voor de industrie om de techniek uit te proberen.’

Financieel is die stap mogelijk gemaakt door het hightech risicokapitaalfonds ­Innovation Industries, zo werd afgelopen maand bekendgemaakt. ‘Hun investering betekent ook een erkenning van de potentie van de technologie van onze spinoff en hoe we die nu commercieel verder willen gaan ontwikkelen.’ (FB)

illustratie BAM

een alternatief zijn voor het steeds verder verhogen van de Waddendijk. ‘Denk aan een stelsel van zones, waarbij een groter gebied direct achter de dijk mogelijkheden biedt voor bijvoorbeeld zilte teelt tot aan de tweede dijk, die het zoute water tegenhoudt.’ (FB)

van verse groenten naar de binnenstad soms een probleem is. Bovendien zijn er genoeg gebieden waar om allerlei redenen geen goede landbouwgrond aanwezig is. Verticale boerderijen in flatgebouwen kunnen dan uitkomst bieden.

Stadsboerderijen werken echter niet overal. In Den Haag ging onlangs ­Urban Farmers failliet, een boerderij in een voormalig kantoorgebouw die tilapia kweekte en sla verbouwde.

‘Het is hier erg moeilijk concurreren met de kwekers in het Westland’, vertelt Van der Schans, die veel onderzoek doet naar stadsboerde­ rijen. ‘Als je geen unique selling point hebt en geen verhaal vertelt met je kas, kun je niet op tegen de uitstekende infrastructuur van Nederlands voedsel.’

Groen en gezond Maar worden de s­ tudentenideeën dan dus ook geen succes? ‘Dat hangt af van je doel. Als de boerderij naadloos onderdeel kan worden van het stedelijk woonmilieu ter plaatse, qua productie van verse groente en aantrekkelijkheid van de groene omgeving, dan is de overlevingskans groter. En zo’n boerderij geeft ook smoel aan een gebied; een groen en gezond imago.’

Eind augustus wordt bekendgemaakt welk team de Ultimate Urban Green House Student Challenge heeft ­gewonnen. (MS)

Zo kan het gebied waar nu de Bijlmerbajes ligt eruit gaan zien.

augustus 2018 | de ingenieur 8 | 11

EDUTECH

GROTE ROL IN ONDERWIJS VOOR TECHNISCHE HULPMIDDELEN

BETER

foto Wavebreakmedia

BIJ DE LES

12 | de ingenieur 8 | augustus 2018

EDUTECH

De rol van technologie in het onderwijs zal de komende jaren flink toenemen. Educatieve tools zijn namelijk een krachtig hulpmiddel bij het leren. Tegelijk ligt de verleiding op de loer om voor technologie te kiezen, puur omdat die hip en modern is. ‘Gebruik onderwijstechnologie alleen als deze ­meerwaarde biedt voor het leerproces.’ tekst ir. Judith Robbe

augustus 2018 | de ingenieur 8 | 13

foto imec

EDUTECH

Op de Kortrijkse campus KULAK van de KU Leuven kunnen studenten ook virtueel lessen bijwonen.

A

ls groep 4 van basisschool De Boeier in Lelystad schrijfles krijgt, zijn vulpennen en schriften niet langer nodig.

Schrijfrobot Sqriba helpt de leerlingen hun handschrift te verbeteren. Op een speciaal werkblad volgen ze de bewegingen van een sturende magnetische pen; op het bijbehorende schermpje zien ze het letterspoor. De eerste testresultaten zijn veelbelovend.

Wie met een beetje techno-optimisme naar het onderwijs kijkt, ziet meer van dit soort mogelijkheden voor de toepassing van technologie in het klaslokaal. Toch gaat de invoering op veel scholen langzaam, al zijn er inmiddels wel al duizenden scholen die voor de reken- en taallessen tabletprogramma’s als Snappet en Gynzy gebruiken om het niveau van de opgaven aan het niveau van de leerlingen aan te passen.

Maar er zijn ook nog veel basisscholen waar weliswaar een digibord in de meeste klaslokalen hangt, maar waar het aantal computers zich beperkt tot een paar verouderde modellen achter in het lokaal. En de Steve Jobsscholen, ook wel iPad-scholen genoemd, zijn net zo snel ­verdwenen als ze zijn opge­komen.

Hoe kan de rol van educatieve technologie, ofwel EduTech, eruit zien in een verregaand gedigitaliseerde samenleving? Hoe kunnen leerlingen en studenten makkelijk informatie en vaardigheden verwerven?

Onderwijs op maat Vraag het aan de onderwijssector zelf en onverdeeld optimisme is de reactie. Dat blijkt uit een publicatie van de Stichting Toekomst der Techniek (STT). Voor het in juni verschenen rapport Het eeuwige leren ondervroeg de stichting ruim zestig bestuurders en topmanagers van de overheid, onderwijsinstellingen, technologiebedrijven en maatschappelijke organisaties. ‘Ze voorzien al op korte termijn, binnen tien tot vijftien jaar, gigantische transformaties’, vertelt dr. Dhoya Snijders, projectleider bij STT. 14 | de ingenieur 8 | augustus 2018

Zo verwachten de respondenten dat de meeste leerlingen over tien tot vijftien jaar hulp krijgen in de vorm van een persoonlijke, digitale leer­ assistent. Die geeft op basis van kunstmatige intelligentie feedback over het leerproces en helpt bij het leren. ‘Zo’n assistent is niet gebonden aan één vakgebied en ook niet aan één onderwijsinstelling, maar gaat een leven lang leren faciliteren en begeleiden.’

Big-data-analyses van eerder opgedane kennis worden ingezet om volledig gepersonaliseerde lesprogramma’s op te stellen, denken de ondervraagden. Biometrische gegevens als hartslag, zweetproductie en oogbewegingen zullen realtime feedback geven op het leerproces. Daarnaast worden persoonlijke data over het leven van leerlingen, zoals dieet en slaapritme, meegenomen in de leeranalyses. ‘EduTech zal volgens de ondervraagden leiden tot meer personalisering van het leren’, zegt Snijders. ‘Technologie maakt het makkelijker om op maat gemaakt onderwijs aan te bieden.’

Daarmee is het klassikale model, dat dominant is in het huidige onderwijs, niet langer vanzelfsprekend. ‘Het onderwijs is nu vanwege budget en tijd noodgedwongen gericht op het gemiddelde van de groep’, zegt prof.dr. Rolf van der Velden, hoogleraar onderwijs en beroepsloopbaan aan de Universiteit Maastricht en directeur van het Researchcentrum voor Onderwijs en Arbeids-

EDUTECH

STUDEREN EN TESTEN TEGELIJK

De studenten op de Kortrijkse campus KULAK van de Belgische KU Leuven krijgen daar niet alleen les, maar zijn tegelijkertijd proefpersonen: op de campus testen ze de nieuwste onderwijstechnologie uit.

‘Edulab is het living lab van onze ­onderzoeksgroep ITEC’, vertelt ­ prof.dr. Piet Desmet van de KU Leuven. ‘De campus in Kortrijk is de KU Leuven op zakformaat. De 1500 studenten volgen 23 verschillende studierichtingen variërend van letteren en rechten tot ingenieurswetenschappen en geneeskunde. En daarmee heeft de campus de ideale schaal om de effectiviteit van technologie te ­testen.’

Virtueel lokaal De basis van Edulab, dat nu twee jaar bestaat, is een elektronische leer­platform, technology enhanced ­collaborative learning (TECOL), waarop studenten met hun eigen smartphone, tablet of laptop kunnen inloggen. In interactieve hoorcolleges

maakt het platform onder meer het stellen van silent questions mogelijk, die bij de docent op zijn monitor verschijnen en die medestudenten kunnen liken. ‘Een student hoeft dus niet met een rood hoofd en trillende stem iets te vragen ten overstaan van driehonderd medestudenten.’ De docent kan ook via een poll of een quiz checken in welke mate noodzakelijke voorkennis aanwezig is of hoe goed de materie is begrepen. ‘Op die ­manier kan hij veel meer uit zijn hoorcollege halen.’

Eye tracking In de remote classroom wonen twee groepen studenten op twee verschillende locaties dezelfde les bij. En in de virtual classroom geeft een docent tegelijk les aan studenten die fysiek aanwezig zijn én aan individuele ­studenten die op verschillende locaties de les virtueel bijwonen. Ook zijn er ruimtes ingericht voor het samenwerken in groepjes, waar het platform het mogelijk maakt om schermen te delen.

‘We doen voortdurend effectiviteits­ metingen’, vertelt Desmet. ‘We kijken naar gebruikerspercepties, het wer­ kelijke gebruik en het effect op de

foto Patricia Pietersen

In het Edulab probeert de KU Leuven onderwijstechnologie uit op 1500 studenten. De voorlopige ­resultaten zijn erg positief.

leerresultaten. Daarbij zetten we vragenlijsten en logfiles in, maar ook bijvoorbeeld eye tracking en wearables.’

De definitieve resultaten zijn pas volgend jaar bekend, maar de uitkomsten van de metingen tot nu toe zijn behoorlijk positief. ‘Het novelty effect, waarbij studenten enthousiast zijn omdat de gebruikte technologie nieuw is, wordt duidelijk overstegen.’

Neem de rechtenstudenten. ‘Die zijn niet echt technologie-georiënteerd.

Toch blijkt de virtual classroom dé ­oplossing voor de deeltijdstudenten, die er bij die studierichting veel zijn.

De docent heeft nauwelijks in de ­gaten wie er echt fysiek aanwezig is en wie op afstand meedoet, want de participatie van beide groepen blijkt gelijk.’

Niet altijd robuust Er zijn ook negatieve kanten. ‘Technologie is niet altijd even robuust en voldoet niet altijd aan de didactische ­noden. Computers kunnen lastig omgaan met spreektaal en volautomatisch intelligente feedback geven is ook nog een brug te ver in heel wat onderwijssettings. Er zijn zeker nog uitdagingen op zowel technologisch als didactisch gebied.’

markt (ROA). ‘De ruimte voor individuele ver­ rijking en verdieping is beperkt. Dankzij technologie kunnen we de leeromgeving zodanig in­richten dat talent zich maximaal kan ontwikkelen; ook eenzijdig getalenteerden die in het huidige systeem verloren gaan. In het voortgezet onderwijs is het nu zo dat je alle vakken op een bepaald niveau moet doen om een diploma te krijgen. Daardoor haalt een havist die makkelijk wiskunde op academisch niveau aan zou kunnen, maar moeite heeft met talen, het vwo niet, terwijl hij een briljant ingenieur zou kunnen zijn.’

De magnetische pen van schrijfrobot Sqriba helpt leer­ lingen in groep 4 van basisschool De Boeier in Lelystad bij het verbeteren van hun handschrift.

Samen leren Op het vlak van gepersonaliseerd leren lijkt onderwijstechnologie dus veelbelovend. De technologie die op dit moment al in het onderwijs is te vinden, is dan ook met name gericht op indivi­ duele leerprocessen. ‘En dat terwijl sociaal leren eveneens erg belangrijk is’, stelt dr. Fleur Prinsen, augustus 2018 | de ingenieur 8 | 15

PAS OP VOOR SLECHT SPUL Peperdure digiborden waarop de leerkracht alleen maar af en toe een filmpje laat zien, apps die niet aansluiten bij hoe mensen leren: het zijn twee ­voorbeelden van onderwijstechnologie die zijn doel voorbijschiet.

‘Onderwijstechnologie is een geweldig hulpmiddel, maar je moet die niet alleen maar inzetten omdat het hip en modern is’, waarschuwt prof.dr. Eliane Segers, hoogleraar leren en technologie aan de Radboud ­Universiteit Nijmegen.

Als voorbeeld noemt ze het digibord, dat inmiddels in vrijwel elke klas van de basisschool hangt. ‘Basisscholen zijn daar misschien te snel op overgestapt. Het zijn prachtige dingen, áls ze tenminste worden gebruikt ­zoals ze kúnnen worden gebruikt. Het is een gemiste kans als je er alleen YouTube-filmpjes op afspeelt. Dat kan net zo goed via een beamer, die bovendien veel goedkoper is.’

Ook educatieve apps verdienen een kwaliteitscheck, vindt Segers, tevens bijzonder hoogleraar lezen en ­digitale media aan de Universiteit Twente. ‘Je loopt

­ amelijk het risico dat je slecht spul inzet. Apps die zich n ­bijvoorbeeld richten op leren lezen, zouden hoofdletters moeten vermijden, de klank in plaats van de naam van de letters moeten benoemen en moeten beginnen met klankzuivere woorden. Dan sluiten ze aan bij het leesonderwijs in Nederland. Helaas is dat lang niet ­altijd het geval.’

Onderzoekend leren Het is essentieel om te weten vanuit welke visie op het leerproces software of een app is geprogrammeerd, ­benadrukt dr. Fleur Prinsen, lector digitale didactiek aan de Hogeschool Rotterdam. ‘Je moet je bewust zijn van de aannames die zijn gedaan in de achterliggende programmatuur. Onderzoekend leren bijvoorbeeld kent zes fases. Een app is zo te programmeren dat de leerling die fases een voor een moet doorlopen. Dat komt echter niet overeen met de werkelijkheid. Onderzoekend leren verloopt niet in een bepaalde volgorde, maar is een iteratief, rommelig proces. Een leerling loopt dan vast met zo’n app, omdat die de werkelijkheid van het leerproces niet reflecteert.’

lector digitale didactiek aan de Hogeschool Rotterdam. In groepen leren mensen door te kijken hoe anderen iets doen en wat de gevolgen daarvan zijn. Leren gebeurt ook door in een groep samen te werken aan een project of aan de oplossing van een probleem.

Daarom staat Prinsen sceptisch tegenover gepersonaliseerd leren.

‘De kracht van sociaal leren wordt daarbij onderschat. Interactie met anderen van verschillende niveaus en met verschillende achtergronden is van wezenlijk belang. Bij individuele leerroutes ontneem je ­leerlingen de kans om van elkaar te leren.’

foto Kees van de Veen/Hollandse Hoogte

Social media hebben een groot leerpotentieel, aldus Prinsen. ‘Die lenen zich bij uitstek om content te laten zien en te delen. Met behulp van

16 | de ingenieur 8 | augustus 2018

technologie kunnen studenten makkelijk online samenwerkend leren. Er wordt echter nog maar weinig technologie ingezet die daarop is gericht.’

Dat is zeker niet het geval op de campus van de Katholieke Universiteit Leuven in Kortrijk.

‘De KU Leuven zet radicaal in op educatieve ­technologie die interactie en samenwerking ondersteunt om zo leren te bevorderen’, vertelt prof.dr. Piet Desmet, vicerector educatieve technologie van de KU Leuven en campusrector in Kortrijk. ‘De campus in Kortrijk is onze proeftuin voor onderwijstechnologie.’ (Zie ‘Studeren en ­testen tegelijk’ op pagina 15.)

In dit zogeheten Edulab zijn verschillende technologieën aanwezig om het werken in groepjes te stimuleren en faciliteren. Studenten, die volgens het principe bring your own device hun eigen laptop, tablet of smartphone gebruiken, kunnen hun schermen delen, bijvoorbeeld om resultaten te vergelijken of samen aan één document te werken. ‘Traditioneel geven we leerlingen een schrijftaak, die de docent na inleveren corrigeert met een rode pen en van een cijfer voorziet’,

Technologie maakt het makkelijker om op maat gemaakt onderwijs aan te bieden.

foto Marlies Wessels/Hollandse Hoogte

EDUTECH

EDUTECH

Afgelopen schooljaar zette basisschool De Eendracht in Mijdrecht in alle groepen onderwijs­ robot Eddy in, onder meer om leerlingen programmeren bij te brengen.

­ ertelt Desmet. ‘Maar wat gebeurt er met die correcties? Die feedback v verdwijnt vaak direct in de boekentas en moet buiten de les worden verwerkt. In het Edulab gaan docent en studenten via gedeelde schermen de taak gezamenlijk verbeteren. Daarbij leren de studenten ook van elkaar. Aan het einde van de les is de opdracht dan helemaal klaar.’

belangrijkste zouden zijn. Als dat werkelijk zo was, dan kun je een brug net zo goed laten bouwen door een communicatiedeskundige. Maar niemand zou dat doen. Een ingenieur moet in de allereerste plaats een ingenieur zijn.’

Contactmomenten met leerlingen zijn op een veel betere manier te benutten dan voor traditionele kennisoverdracht, waarbij de docent praat en de studenten luisteren. ‘Waarom zou je je tijd vullen met standaardkennisoverdracht?’, vraagt Prinsen zich af. ‘Het is bijna zonde klassikale tijd te gebruiken om alleen maar te praten. Daar zijn kennisclips zeer geschikt voor. De tijd in de klas is dan te besteden aan verdieping, het aanpakken van knelpunten of actieve werkvormen. Eigenlijk zijn kennisclips alweer een beetje ouderwets. Interactieve kennisclips, waarin tussendoor ook vragen worden gesteld, zijn de volgende stap.’

Lesgeven is bovendien veel meer dan alleen kennisoverdracht. Daardoor zal een robot de plaats van een docent niet kunnen innemen. ‘Een robot kan kleuters een verhaaltje voorlezen, eindeloos opnieuw, maar hij ziet niet of Pietje het snapt’, zegt prof.dr. Eliane Segers, hoogleraar leren en technologie aan de Radboud Universiteit Nijmegen. ‘En hij kan leerlingen rekentafels aanleren door met hen te zingen, maar ziet niet dat Jantje geen zin heeft om mee te doen. Een docent is onmisbaar. Een goede docent kan zelfs een slechte leermethode compenseren.’

Rondgoogelen Is kennisoverdracht überhaupt nog wel nodig in een maatschappij waarin internet altijd beschikbaar is? ‘Dat je alles kunt opzoeken met Google is een foute gedachte’, vindt ROA-directeur Van der Velden.

‘Als je niet weet waar je naar moet zoeken, kun je het ook niet vinden.

Er is toch niemand die een hersenoperatie laat uitvoeren door een neurochirurg die zijn kennis tijdens de ingreep bij elkaar googelt? Bij andere vakgebieden is het niet anders. Je wordt geen expert door rond te googelen. Kennis is en blijft belangrijk. Neem een ingenieur. Er wordt gezegd dat dingen als communiceren en samenwerken het

Prinsen is het hiermee eens. ‘Als jouw opvatting van je rol als docent is dat je alleen kennis overdraagt, dan ben je inderdaad te vervangen door een robot. Wie goed lesgeeft, kijkt bewust welke leerstrategieën effectief zijn. Je moet het leer­ proces activeren en daar kan technologie ondersteuning bij bieden.’ augustus 2018 | de ingenieur 8 | 17

EDUTECH

OPLEIDEN VOOR NIET-BESTAANDE BANEN Zo’n 65 % van de huidige basisschool­ leerlingen krijgt later een beroep dat nu nog niet bestaat, schat het World Economic Forum. Maar dat betekent niet dat ­jongeren alleen maar algemene 21e­­eeuwse vaardigheden hoeven te l­eren en geen vakkennis meer nodig hebben.

Niet alleen het onderwijs verandert door nieuwe technologie, hetzelfde geldt voor de arbeidsmarkt. Hoe leiden we jongeren op voor beroepen die nu nog niet bestaan?

‘Dat lijkt een probleem, maar dat is het in de praktijk niet’, stelt prof.dr. Rolf van der Velden, hoogleraar onderwijs en beroepsloopbaan aan de Universiteit Maastricht en directeur van het Researchcentrum voor Onderwijs en Arbeidsmarkt (ROA). ‘Je moet

zorgen dat jongeren een goede entree ­kunnen maken op de arbeidsmarkt. Als ze goed zijn voorbereid en de arbeidsmarkt betreden met voldoende bagage, dan ­kunnen ze zich aanpassen aan de ontwikkelingen, ook aan een beroep dat niet ­precies aansluit op hun opleiding.’

Dat jongeren daarbij genoeg zouden hebben aan algemene vaardigheden als communiceren en samenwerken, de zogeheten 21e-eeuwse vaardigheden, is volgens Van der Velden onzin. ‘Die moeten zeker niet in de plaats komen van beroepsspecifieke vaardigheden en vakkennis’, stelt hij.

‘Neem de algemene vaardigheid analytisch leren denken. Er is geen enkele universiteit die in het eerste jaar begint met het vak Analytisch leren denken I. Voordat je iets

algemeens kunt ontwikkelen, is er altijd eerst inhoud nodig. Kun je al die specifieke vaardigheden over twintig jaar nog gebruiken in je baan? Waarschijnlijk niet, maar in een specifiek kennisdomein ontwikkel je wel generieke vaardigheden.’

Bakken op grote hoogte Het bijbrengen van een stevige en brede kennisbasis is en blijft erg belangrijk, vindt ook prof.dr. Paul Kirschner, universiteitshoogleraar en hoogleraar onderwijspsychologie aan de Open Universiteit. ‘In dat ­opzicht hoeft het onderwijs niet te veranderen. Wat wel anders moet, is dat wij ­kinderen op dit moment de schijnzekerheid geven dat wat ze leren altijd voldoende is.

Dat is niet het geval.’

foto Jos Lammers/Hollandse Hoogte

Kinderen wachten op hun beurt bij de paar computers achter in het klaslokaal.

18 | de ingenieur 8 | augustus 2018

EDUTECH

Kirschner, die vroeger chef-kok is geweest, licht het toe met een analogie uit de keuken. ‘Neem een scholier die wordt ­opgeleid tot bakker. Die is in staat een brood of een cake te bakken volgens een recept. Maar gaat hij of zij stage lopen in bijvoorbeeld Crested Butte in Colorado, dan is er een probleem. Dat dorp ligt op grote hoogte, waardoor de luchtdruk er lager is. Daardoor verloopt het rijzen van deeg anders en kookt w ­ ater bij een lagere temperatuur, wat van invloed is bij het maken van glazuur. Die leerling moet a­ ccepteren dat zijn kennis niet toereikend is, maar dat hij daarmee wel de juiste nieuwe kennis kan vergaren om het probleem op te lossen.’

Kennis zou dan ook op een andere manier moeten worden getoetst, vindt Kirschner. ‘Die bakkersleerling moet niet alleen het recept kunnen reproduceren, maar moet ook ander­ soortige vragen krijgen: kun je een situatie bedenken waarin het recept van brood of cake niet werkt? Waarom is dat? En hoe kun je dat oplossen? Leerlingen moeten terugkoppeling krijgen als iets niet werkt. Zo maak je hun kennisbasis toe-

komstbestendig en zijn ze goed voorbereid als ze in de ­toekomst van baan of beroep moeten veranderen.’

Informatiemanagement De kernvaardigheden zijn en blijven nog steeds Nederlands en rekenen. ‘Daar is digitale geletterdheid bijgekomen’, zegt Van der Velden. ‘Kennis over het omgaan met digitale media en computergebruik moet een standaardplaats krijgen in het curriculum. Het is belangrijk om te leren hoe je informatie kunt vinden en hoe je die moet beoordelen.’

Naast deze informatiegeletterdheid is ook informatiemanagement van belang, vult Kirschner aan. ‘Vroeger was de bibliotheek beperkt. Je zocht iets op, maakte een paar kopieën en dat was het. Nu kun je overal wat vinden en het overal bewaren. Je moet informatie niet alleen kunnen zoeken, identificeren, evalueren en gebruiken, maar ook kunnen vastleggen, beheren en delen. Dat zijn de enige echte 21e-eeuwse vaardigheden die ik kan bedenken.’

Desmet van de KU Leuven denkt dat technologie juist meer eisen stelt aan leerkrachten. ‘Onderwijs is nu nog veel te veel gericht op herhaling en onthouden. Technologie kan dat gedeelte op zich nemen, ­waardoor docenten zich kunnen richten op de zogeheten hogereorde­ denkvaardigheden, zoals analyse, creatie en evaluatie. Continu in debat gaan met leerlingen eist veel meer van hen; ze moeten permanent op scherp staan en worden veel meer uitgedaagd.’

Volgens Desmet vormt technologie dus geen bedreiging voor docenten. ‘Nee, het lage maatschappelijke aanzien van de leerkracht: dát is het probleem. De instroom bij de lerarenopleidingen loopt terug, ­terwijl we meer dan ooit intelligente leerkrachten nodig hebben.’

De oren in, de vingers uit De inzet van technologie in het onderwijs kent ook negatieve kanten.

Zo heeft ongeveer 30 % van de basisschoolleerlingen moeite met schrijven, blijkt uit onderzoek. Door het gebruik van computers, tablets en smartphones, zowel thuis als op school, hoeven ze steeds minder te schrijven. Ze krijgen minder oefening en daardoor schrijven ze ook minder goed – zie daar de reden achter de ontwikkeling van schrijfrobot Sqriba.

Toch is ouderwets schrijven nog steeds belangrijk. Uit onderzoek blijkt dat handmatig schrijven de hersenontwikkeling stimuleert en typen niet. Bovendien blijven handgeschreven aantekeningen beter in het geheugen hangen. ‘Mensen kunnen vaak veel sneller typen dan schrijven’, zegt prof.dr. Paul Kirschner, universiteitshoogleraar en hoogleraar onderwijspsychologie aan de Open Universiteit. ‘Daardoor gaat het de oren in en de vingers uit; je verwerkt het niet. Omdat je niet zo snel kunt schrijven als praten, moet je samenvatten en parafraseren. Je moet bij het aantekeningen maken met een pen de informatie dus ook cognitief verwerken. Verwerking is de basis van het leren, waardoor je die informatie beter onthoudt.’

Prinsen benadrukt dat het belangrijk is om naar het onderliggende leerprincipe te kijken. ‘Bij typen hoef je minder na te denken, waardoor de actieve verwerking bij schrijven beter is. Maar als je leerlingen tijdens het typen aan het werk zet, dan zijn de resultaten gelijk. Met activerende opdrachten tijdens het maken van aantekeningen spreek je het achterliggende leerprincipe aan.’

Het rapport van STT voorspelt dat het papieren lesmateriaal nog voor 2030 zal verdwijnen. ‘Dat zou een verschraling van het onderwijs zijn’, vindt Kirschner. ‘Je leert namelijk veel beter als je leest van papier dan van een scherm, zo bleek uit een metastudie die afgelopen voorjaar is gepubliceerd. De leessnelheid is gelijk, maar je onthoudt meer als je van papier leest. Dat heeft te maken met het fysieke aspect; het tastbare van de ene naar de andere pagina gaan.’

Prinsen, die als eerste lector haar intreerede alleen online publiceerde, plaatst hier een kant­ tekening bij: ‘Als je een standaardtekstboek zo online zet, zal die versie het inderdaad nooit winnen van een fysiek boek. Dat laatste zal altijd betere resultaten opleveren. Maar het is een beetje dom om een boek alleen maar ‘achter glas te plaatsen’. Dat doet niets met het leerproces. Je moet gebruikmaken van de extra mogelijkheden die technologie biedt. Zo kun je tekst multimediaal verrijken, onder meer om het verslappen van de aandacht tegen te gaan.’ augustus 2018 | de ingenieur 8 | 19

foto De Ingenieur

EDUTECH

Om plaatjes te tonen, heb je geen duur digibord nodig; dat kan net zo goed met een beamer. Een voorbeeld van onbenutte technologie in het onderwijs.

Kortom, onderwijstechnologie is een tool die goed én slecht is te gebruiken. Het is van groot belang dat die technologie wordt ontworpen met aandacht voor en verstand van de achterliggende leerprocessen. Zo zijn computers heel geschikt voor ‘drillinstructies’: repetitieve oefeningen met directe feedback. Denk aan oefensoftware op de basisschool voor het leren van rekentafels of het verhogen van de lees­ snelheid. De werking is gebaseerd op het meest simpele leerprincipe, dat van herhaling.

Er bestaan echter veel meer en veel complexere leerprocessen, zoals sociaal leren. ‘Over de precieze invloed van technologie binnen complexere leerprocessen hebben we nog nauwelijks kennis’, zegt Prinsen.

‘Er zijn maar weinig instrumenten om te toetsen of bepaalde technologie echt het leren ondersteunt. Je kunt lesstof verrijken met media, zoals animaties, maar dat leidt niet per se tot beter leren; wellicht zorgt het alleen voor een betere motivatie.’

Digitale geletterdheid Bij de ontwikkeling van onderwijstechnologie wordt wel gekeken naar usability, vervolgt Prinsen. ‘Maar dan gaat het vooral om de interface en het gebruiksgemak. De pedagogische bruikbaarheid wordt vaak vergeten. Het is verstandig om ook vanuit de didactiek naar technologie te kijken. Ik pleit daarom voor een intensievere samenwerking ­tussen onderwijskundigen en technologische experts, zodat de achterliggende programmatuur het leerproces goed ondersteunt.’ Dat is namelijk lang niet altijd het geval (zie ‘Pas op voor slecht spul’ op pagina 16). ‘Technologie is geen universele remedie’, benadrukt Desmet van de KU Leuven. ‘Gebruik onderwijstechnologie daar waar die een meerwaarde heeft, en anders niet.’

20 | de ingenieur 8 | augustus 2018

Snijders van STT is het bij het kijken naar de geschiedenis van EduTech opgevallen dat de introductie van nieuwe technologie over het algemeen niet voortkomt uit een vraag van de gebruikers, zoals docenten en leerlingen. ‘Vaak is de push afkomstig van politici, bestuurders en technologiebedrijven, die technologische oplossingen presenteren voor bestaande onderwijsproblemen. Hierbij is onvoldoende aandacht voor de gebruikers.’

Een grote misvatting is in elk geval dat de huidige generatie digital ­natives niet zou hoeven leren om te gaan met technologie. ‘Het is jammer dat die term is ontstaan’, vindt hoogleraar leren en technologie Segers, ‘want het schept verwachtingen waar kinderen nooit aan kunnen voldoen. Weten hoe je een tablet moet bedienen, is iets heel anders dan goed kunnen leren met behulp van een tablet. En ook het vinden en beoordelen van informatie op internet is iets wat je niet automatisch kunt.’ Digitale geletterdheid is dus een vaardigheid die kinderen van jongs af aan moet worden bijgebracht (zie ­‘Opleiden voor niet-bestaande banen’ op pagina 18).

Digital natives of niet: deze generatie staat wel open voor technologie in het onderwijs. Kijk maar naar groep 4 van basisschool De Boeier, waar schrijfrobot Sqriba een groot succes is. |

MOEIZAAM

E

MÖRING

envoudig is het leven van de landman en slecht het telefoonsignaal. Gesprekken beginnen met mijn smeekbede te wachten. Waarna ik mij naar buiten haast om een plek te vinden waar ik meer dan één streepje heb. Een deur wordt ontsloten en weer afgesloten, nog een, en ondertussen informeer ik of we nog contact hebben. ‘Hallo, hallo, bent u daar?’ Buiten zijn er twee plekken waar ik de verbinding met veel heen en weer lopen in stand kan houden. Het contact met het International Space Station is beter.

En ik heb al zo’n moeizame relatie met telefoneren. Zodra ik in gesprek ben met iemand, word ik overvallen door een gevoel van leegte, een verlammend gebrek aan betrokkenheid gecombineerd met verveling die zo sterk is dat het moeite kost om mijn ogen niet te sluiten en terstond in slaap te vallen. Is het omdat ik zeer slechthorend ben en aan de telefoon het gezicht van mijn gesprekspartner niet kan lezen? Of is het desinteresse in de mens in het algemeen? Interesse kun je veinzen als de ander tegenover je zit, maar aan de telefoon hoeft dat niet en dan treedt een soort afwezigheid op die alleen met veel inspanning is te bestrijden.

De provider heeft uitgezocht wat het probleem is met mijn verbinding en de resultaten zijn ontmoedigend: ‘De dichtstbijzijnde mast is niet ver weg, maar die staat de andere kant op gericht en de volgende, die wel naar u wijst, is te ver weg.’ Er is niets aan te doen, want voor iemand die sinds de uitvinding van de gsm nog nooit zijn bundel heeft leeggebeld gaan ze geen nieuwe mast neerzetten. Daarom heeft mijn provider mij aangeraden naar een concurrent te gaan met een mast die wel goed staat.

De overstap gaat gepaard met zeven sms’jes van de nieuwe provider en twee van de provider die ik verlaat met de smeekbede om niet te gaan en of we er nog over kunnen praten. Computer-gegenereerd, ik weet het, maar een jaar of tien geleden zou ik zulke pogingen tot ‘persoonlijk’ contact toch vertederend hebben gevonden. Nu roepen ze eerder het tegenovergestelde op. Ze hebben zelfs iets gedateerds.

Marcel Möring is schrijver, bekend van romans als In Babylon (1997), Dis (2006), Louteringsberg (2011) en Eden (2017).

In een al bijna mistig verleden verdiende ik een tijdje de kost door databases te maken voor klanten.

Dat was de tijd van voor de grafische interfaces, dus alles ging met lange commando’s vol booleaanse operatoren. Op een gegeven moment begon ik de databases te combineren, waardoor ik nieuwe ver-

banden kon leggen (houdt van wijn, rijdt een Volvo, is tussen de dertig en de vijftig) en een hele nieuwe markt ontstond.

Mijn klanten profiteerden er van, net als ik. Tot een van mijn opdrachtgevers de bestanden opeiste. Hij had mij immers zijn adressenlijstje gegeven. ‘Je bedoelt die vijftig namen op een kladje?’, zei ik en ik wees hem op de duizenden die hij nu bereikte.

Hij was niet onder de indruk. Zonder zijn lijstje was ik nergens. Omdat ik mijn buik toch al vol had van al die wijnproefavonden voor ribfluwelen broeken dragende Volvorijders en liever gedichten schreef, stuurde ik hem drie grote zwarte floppy’s. Hij belde een dag later. ‘Wat moet ik met dat spul! Ik heb geen computer!’

‘Je hebt me wartaal gestuurd!’, ziedde hij de volgende dag over de telefoon, ‘totaal ­onbegrijpelijke nonsens!’

Wat hij dan wilde. Nou, zijn adressen, natuurlijk. Of ­ amen. hij dan dat kladje terug wilde met die vijftig n Nee, hij wilde wat in mijn computer zat. ‘Dat heb je’, zei ik. ‘Op drie floppy’s.’ Lijsten wilde hij. Lijsten waar hij iets mee kon. Ik kroop achter mijn computer, zette een doos ­kettingformulieren klaar en printte alle bronbestanden uit. Ik geloof dat ik bijna die hele doos papier nodig had.

‘Je hebt me wartaal gestuurd!’, ziedde hij de volgende dag over de telefoon. ‘Totaal onbegrijpelijke nonsens!’ Ik legde uit dat dit precies was waar hij om had gevraagd. ‘Maar ik weet niet wat ik moet vragen!’, schreeuwde hij. Ik liet een stilte vallen in de hoop dat zijn eigen woorden tot hem zouden doordringen. ‘Ik wil alles’, riep hij, toen de stilte even had geduurd. ‘Alles! En nu!’ Ik vroeg of ik ook zijn recepten kreeg (het was een hoteleigenaar, die klant) als ik bij hem dineerde. Natuurlijk niet. Eten kreeg ik. ‘Precies’, zei ik en hing op.

Misschien is mijn moeizame relatie met de telefoon toen begonnen. augustus 2018 | de ingenieur 8 | 21

NEDERLANDSE CHIP HELPT ZELFRIJDENDE AUTO OP WEG

Op de radar gezet

Autonoom rijden zal alleen doorbreken als ook de goedkopere merken zelfrijdend kunnen worden. Maar dan moeten de radar en de andere benodigde apparatuur wel via massaproductie zijn te maken. Dankzij chipfabrikant NXP wordt dat dit jaar mogelijk. tekst Marc Seijlhouwer MSc foto’s NXP

E

en elektrische Citroën trekt langzaam op vanaf een parkeerplek op de High Tech Campus in Eindhoven. Rustig rijdt hij langs alle mensen die buiten in de zon van hun lunch genieten. Op een scherm in de auto worden ze zichtbaar, net als de trappen, gevels en heggen waar we langsrijden. Honderden stipjes, sommige rood of groen, andere grijs. De kleur laat beweging zien. ‘Kijk maar’, vertelt de bestuurder van de auto, ir. Lars van Meurs terwijl er twee wandelaars langslopen. Inderdaad: rode stipjes op de radar. Als ze de auto

eenmaal voorbij zijn, worden ze groen.

De stipjes visualiseren wat de radar detecteert die de ingenieurs van chipbedrijf NXP op de auto hebben geplakt.

En dat is niet zomaar een radar, maar een chip waarbij een radarfunctie in de transistoren is verwerkt. Als het aan NXP ligt, is dit de toekomst voor de auto-industrie. ‘Je kunt deze chips ­achter de carrosserie verwerken en dan heb je onzichtbare radar. Voor ­ontwerpers is dat een zegen; die willen het liefst zo min mogelijk lelijks aan de ­buitenkant van een auto’, weet Van Meurs.

NXP is naar eigen zeggen de eerste ter wereld die een radar wist te integreren op een chip voor massaproductie.

Daarmee kunnen ze een belangrijk voordeel krijgen ten opzichte van hun concurrenten. Nu is het bedrijf al de grootste autochipfabrikant ter wereld, en dat wil het graag blijven. ‘De komende decennia komen er alleen maar meer chips in een auto’, vertelt ir. Maurice Geraets, directeur van NXP Nederland. ‘En de waarde van al die chips verviervoudigt, dus er valt veel te verdienen.’ Maar dan moet het bedrijf wel bij­blijven. Daarom werkte

PRATENDE AUTO’S Hoewel de technologie zelfrijdende auto’s steeds dichterbij brengt, zijn we er nog niet. ‘De fase van autonomie waar we nu heen gaan, is de allermoeilijkste. In deze fase kan de auto steeds meer zelf r­ ijden, maar moet de bestuurder wel altijd opletten. Een dutje doen of een boek lezen zit er niet in’, vertelt Maurice Geraets, directeur van NXP Nederland. Maar als de auto zelf rijdt, is de kans op wegdutten of even niet opletten wel veel ­groter. Dus zijn er nu al auto’s die met camera’s kijken of de bestuurder nog oplet. Zo niet, dan gaat er een alarm af. Een weinig elegante oplossing, maar voorlopig lijkt het de meest voor de hand liggende manier om ­veiligheid te ­garanderen.

22 | de ingenieur 8 | augustus 2018

Er wordt echter al een ander systeem opgetuigd, dat in ­ieder geval de veiligheid kan verbeteren: een variant van wifi voor de autowereld, die ervoor zorgt dat de computers in wagens met elkaar kunnen praten. Over wat ze van plan zijn, hoe hard ze rijden en of ze iets gevaarlijks op de weg zien. En om dat alles mogelijk te maken, zijn natuurlijk chips nodig. Ook die worden door NXP gemaakt.

‘Als 10 % van de auto’s zo’n chip heeft, gaat dat al effect hebben op de verkeersveiligheid. Dus je hoeft niet alles autonoom te maken om toch al winst te behalen met ­deze technologie.’ Twee van de grootste autobouwers ter wereld gaan dit systeem binnenkort implementeren: Volkswagen volgend jaar, Toyota in 2021.

Een elektrische Citroën met de nieuwe radarchip van NXP. Nu zit die nog aan de buitenkant, binnenkort zal hij zijn weggewerkt achter de bumper.

het de afgelopen jaren hard aan een manier om een radar – normaal gesproken een kastje dat signalen uitstuurt en weer opvangt – op een chip te proppen. ‘Miljoenen transistortjes kunnen samen dezelfde functie ­hebben als een radar. Maar makkelijk is dat niet.’

‘Een telefoon valt gewoon uit bij oververhitte chips, bij een radar mag dat niet gebeuren’ Met enige trots laat Geraets het resultaat zien. Op een zilveren ­oppervlak zijn een paar stipjes te zien. Dat zijn de antennes die het signaal van de radarchip uitzenden en opvangen als het is terug­ gekaatst. Aan de andere kant van de chip zit een zwart oppervlak waar weinig op lijkt te gebeuren. Dat is het brein: hier wordt het

s­ ignaal verwerkt en vertaald tot data waar de centrale computer in de auto wat mee kan.

Dat NPX de chip zo heeft weten te ontwerpen dat massaproductie mogelijk is, opent de deur naar een veel grotere markt. ‘De kosten van chips die via het zogenoemde RFCMOS-proces (een standaard­proces in de chipwereld – red.) worden gemaakt, nemen met de jaren af. Nu is radar­ apparatuur alleen nog beschikbaar voor de luxe auto’s: BMW, Tesla, Mercedes. Maar straks hebben dankzij onze technologie ook Volkswagens en Opels in de middenklasse de technologie aan boord. En uiteindelijk kunnen zelfs de goed­ koopste auto’s worden voorzien van radar.’ Dit jaar worden de NXP-radarchips in productie genomen.

Het doel van de radar is autonomie. Voor de zelfrijdende auto is radar een van de belangrijke augustus 2018 | de ingenieur 8 | 23

Close-up van de radarchip van NXP. De zilverwitte puntjes zijn de antennes die het signaal uitzenden en weer opvangen. Aan de andere kant zitten alle transistors die het signaal verwerken.

zintuigen; een zintuig dat ook in mist, sneeuw of regen nog dingen kan ‘zien’. Toegegeven, radar is minder nauwkeurig dan lidar (een radar die zichtbaar licht in plaats van radiogolven gebruikt) en herkent geen voetgangers zoals een slimme camera dat doet. Maar radar is wel het fundament van het waarneemsysteem, dat betrouwbaar aangeeft dát er iets rond de auto gebeurt. Met behulp van het dopplereffect kan de radar zelfs bepalen of dat ‘iets’ naar de auto toe komt of ervandaan beweegt. En ook als een auto niet autonoom rijdt, kan radar de verkeersveiligheid vergroten. Geraets: ‘Als je er acht installeert op een vrachtwagen, heeft die geen dode hoek meer.’

Waterkoeling Het is niet makkelijk om de chips goedkoop én goed te bouwen. ‘De autowereld heeft heel andere eisen dan andere chipmarkten. Een telefoon valt bijvoorbeeld uit als de chips oververhit raken. Maar bij een radar of wifi-antenne op een auto kan dat niet, want dan zou die ineens niet meer autonoom kunnen rijden.’ Dus moeten de delicate plakjes silicium met miljoenen transisto24 | de ingenieur 8 | augustus 2018

ren temperaturen boven de 100 °C aankunnen. ‘Zo warm wordt het wel op het dak van een zwarte auto als de zon schijnt’, weet Geraets.

En dan moeten de chips ook nog eens weinig stroom verbruiken, anders is de batterij of benzinetank zo leeg. Dat was bijvoorbeeld een probleem voor NVIDIA. Deze fabrikant van grafische kaarten kan in principe heel krachtige chips maken. Maar om die niet te warm te laten worden, is waterkoeling nodig en zulke systemen gaan snel stuk.

‘Hoe je lidar op een chip moet integreren, weten we nog niet’ ‘Qua ervaring met massaproductie van chips winnen wij het, hoewel de chips van NVIDIA qua rekenkracht beter zijn.’

Toch is er één probleem dat geen chipbedrijf op dit moment kan overwinnen. Radar kan nu op goedkope chips en camera’s zijn al klein en goedkoop te krijgen, maar lidar is nog duur en groot. ‘Lidar zit nu waar radar vijftien jaar geleden zat. We weten nog niet hoe je die techniek moet integreren op een chip.’ Daarmee zal volledig autonoom rijden voorlopig ook nog niet mogelijk zijn in consumenten­ auto’s. Want wie heeft er zin in zo’n gekke ronddraaiende doos op het dak? |

TO DO

ERFGOED |

t/m 24 augustus

foto Jan van der Heul

Delft staat natuurlijk vooral bekend als geboorteplaats van veel nieuwe techno­ logie, maar ook op kunstgebied heeft de stad zijn sporen verdiend. Dat gebeurde met name in de periode van 1880 tot 1940, dankzij een samenspel van industrie, kunst en de Polytechnische School, een van de voorlopers van de TU Delft. Een mooi voorbeeld daarvan is hoe Jacques van Marken, oprichter van de Nederlandse Oliefabriek, aan kunstenaar Jan Toorop vroeg om een affiche te maken voor ­slaolie. Toorop maakte vervolgens een beroemd geworden plaat, die de Neder­ landse art nouveau de bijnaam ‘slaoliestijl’ opleverde. Het affiche is, samen met glas-in-lood­ramen, keramiek, schilderijen en andere objecten, te bewonderen in het Museum Prinsenhof. Daarnaast is er een gratis boekje te krijgen met een stadswandeling langs bijzondere locaties uit de betreffende periode.

Tentoonstelling Art Nouveau | Nieuwe Zakelijkheid | Delft, Museum Prinsenhof Delft, t/m 9 september.

Wie hoort over afgedankte satellieten, denkt tegenwoordig vooral aan ruimtepuin.

En inderdaad: de vele brokstukken die ­momenteel in een baan rond de aarde bewegen, kunnen ruimteschepen en -stations ­behoorlijke schade toebrengen. Maar, zo dacht Jules Schoonman MSc, Presentation Policy Advisor for Academic Heritage van de TU Delft: laten we ook niet vergeten wat ­satellieten voor ons hebben betekend. Daarom stelde hij de tentoonstelling The After­ life of Satellites: From Space Debris to Space Heritage samen. Die bestaat uit een aantal schaalmodellen van satellieten, met daarbij informatie over hun lancering, werk en einde. De toegang tot deze kleine expositie is gratis, dus wie toch in de buurt is, kan even een rondje langs dit ruimte-erfgoed maken.

Tentoonstelling The Afterlife of Satellites, TU Delft Library, Prometheusplein 1, Delft, t/m 24 augustus.

JONG BLOED | 6 september De wereld verandert, zowel op technologisch als op sociaal gebied. Ook een eeuwen­oude organisatie als de Koninklijke Marine ontkomt er niet aan om daarop in te spelen. Maar hoe kan de huidige, niet piepjonge legertop dat het beste aanpakken? Die vraag staat centraal bij de Johan de Witt Conferentie 2018, met als titel ‘De jeugd ­bepaalt de koers’, die op 6 september wordt gehouden in Rotterdam.

Om frisse input te krijgen, stelden de organisatoren – de besturen van de alumnivereni-

ging van KIVI en de stichting P3Men – drie teams samen met een brede mix van jongeren. Sommigen komen uit de marinewereld zelf, maar ook TU-studenten of mensen die hun eigen internetbedrijfje hebben opgestart, werden benaderd.

De drie teams kregen elk een thema om zich op te storten. Het eerste is hoe het traditionele, hiërarchische leiderschap binnen de Marine is aan te passen aan de moderne, genetwerkte technologie. Vroeger speurde bijvoorbeeld iedereen op een eigen scherm naar gevaren om die informatie door te spelen naar de commandant; die bepaalde vervolgens wat er moest gebeuren. Inmiddels zijn al die detectiesystemen met ­elkaar verbonden, waardoor zulke beslissingen op een lager niveau, of zelfs door de computer, zijn te nemen.

Het tweede thema gaat over de vraag wat de Marine moet doen met nieuwe, supersnelle technologie. Zo betekent de opkomst

van ultrasone wapens dat ook de detectie­ systemen aan boord van marineschepen sneller moeten werken.

Tot slot richtte een groep jongeren zich op de vraag hoe de ­Marine zich kan ontwikkelen van een gesloten bolwerk dat vooral op eigen technologie vertrouwt naar een krijgsmacht­onderdeel dat profiteert van wat de maatschappij te bieden heeft aan techno­logie en knowhow.

Op de conferentie geeft een panel met ­Commandant Zeestrijdkrachten viceadmiraal Rob ­Kramer, Eerste-Kamervoorzitter Ankie ­Broekers-Knol en voormalig Fox IT-topman Ronald Prins commentaar op de voorstellen van de jongeren. Uiteraard mogen ook de deelnemers aan de conferentie zich in de discussie mengen.

Conferentie Johan de Witt Conferentie 2018, Hal4 aan de Maas, Rotterdam, do 6 september 2018, 12.00-17.30 uur.

Inschrijven via www.kivi.nl/johan-de-witt

tekst drs. Jean-Paul Keulen

augustus 2018 | de ingenieur 8 | 25

foto Jochen Krimm

26 | de ingenieur 8 | augustus 2018

Het gebied rond de Neue Mainzer Strasse in Frankfurt: drukke straten tussen gebouwen hoger dan 150 m.

SPECIALE VORMEN VERHELPEN HINDERLIJKE HERRIE

Gevel als geluiddemper Glazen, stalen en betonnen gevels weerkaatsen zoveel verkeerslawaai dat op straat een oncomfortabel geluidsniveau kan ontstaan. De Duitse onderzoeker Jochen Krimm laat zien dat de gevels die dit probleem veroorzaken het ook kunnen oplossen. ‘Architecten moeten hier echt mee aan de slag.’ tekst ir. Jim Heirbaut

I

n een beetje grote stad hebben mensen te maken met druk verkeer dat zich tussen hoge woonblokken door wurmt. Niet alleen de uitlaatgassen vormen een probleem, ook het geluid van al deze voertuigen zorgt voor stress en gezondheidsschade. Vooral als je de hele dag door wordt blootgesteld aan hard geluid, is dat slecht voor je. Je hebt meer stress en dat geeft een verhoogde kans op hart- en vaatziektes. En slapen of geconcentreerd werken, gaat natuurlijk ook een stuk beter bij een niet te hoog geluidsniveau.

Wat niet helpt, is het feit dat architecten graag gebruikmaken van strakke, vlakke gevels van harde materialen zoals glas of beton. Die weerkaatsen een groot deel van het geluid van auto’s, treinen en vliegtuigen, en zorgen voor een continu hoog geluidsniveau op straat. In ‘stads­ canyons’, zoals in Manhattan of Hongkong, is de straat aan beide kanten omgeven door hoge gebouwen, waardoor het geluid een soort fuik in gaat.

‘Bij het ontwerpen van gebouwen ­houden architecten hier nu nog helemaal geen rekening mee, maar dat moet veranderen, want het is een ­serieus probleem. Het verkeer op de weg en in de lucht zal de komende jaren alleen maar toenemen, dus architecten moeten hier echt mee aan de slag.’ Dat zegt dr. Jochen Krimm, die vorige maand aan de TU Delft promoveerde op zijn onderzoek naar geluiddempende gevels.

Drukke plekken Krimm, architect van opleiding, doet aan de Frankfurt University of Applied Sciences al jaren onderzoek naar gevel­ elementen die dankzij hun vorm het geluidsniveau op straat verminderen.

Daarbij valt te denken aan schuine elementen die geluidsgolven omhoog richten, zodat het geluid op straat minder hard is. Of repeterende structuren die geluidsgolven uit elkaar trekken, zodat de ervaren intensiteit lager ligt.

‘Ik heb me echt alleen gericht op de gevels, de façades, van gebouwen. Het

gaat mij erom: wat kunnen architecten doen met geometrische vormen op de gevels om het geluid voor mensen wat draaglijker te maken?’

Om te beginnen is elke niet-vlakke gevel al beter dan een spiegelgladde façade. De geluidsgolven worden bij het weerkaatsen verstrooid, waardoor de intensiteit wordt verdeeld en mensen op de grond dus een lager geluids­ niveau ervaren. Zo testte Krimm op driehoeken gebaseerde elementen, te zien op pagina 28.

‘Maar om het effect van een nietvlakke gevel optimaal te krijgen, moet je je realiseren dat elk gebouw uniek is’, zegt Krimm. Er is dus geen eenvoudige oplossing om met het geluids­ probleem om te gaan. Ook kan een slim ontworpen gevel het geluid nooit volledig dempen. ‘Je kunt er hooguit een oncomfortabel geluid mee veranderen in een geluid met een comfor­ tabel geluidsniveau.’

Als cases nam Krimm een paar drukke locaties in het centrum van Frankfurt. Zoals de wijk Lyoner Quaraugustus 2018 | de ingenieur 8 | 27

illustratie Jochen Krimm/bewerking De Ingenieur

Voorbeeld van een plek in Frankfurt waar bewoners last hebben van verschillende luide geluidsbronnen tegelijk: opstijgende of landende vliegtuigen, wegverkeer en treinen.

VAN MENGPANEEL NAAR GEVEL Architect Jochen Krimm heeft zijn hele werkende leven al iets met geluid. Voordat hij onderzoek begon te doen naar het hinderlijke geluid dat gebouwen weerkaatsen, was hij geluidstechnicus bij popconcerten; de persoon achter het mengpaneel. Is er een parallel te trekken tussen zijn vroegere en zijn huidige werk? ‘Ja, ik denk het wel’, zegt Krimm. ‘Bij die concerten probeerde ik om het geluid zo te laten klinken dat mensen een heerlijke avond hadden. Met de gevels van gebouwen doe ik e ­ igenlijk niet veel anders, maar dan voor de mensen op straat.’

28 | de ingenieur 8 | augustus 2018

werken dan niet meer, zoals de slaapkamers in een woning of flat aan de rustige kant van het gebouw plaatsen.’

Rustig terrasje Maar hoe maak je een geluiddempende gevel? Bijvoorbeeld door op een gevel lange strips, een soort lamellen aan te brengen. Krimm bouwde hier op schaal een aantal varianten van, met verticale en horizontale lamellen. Deze structuren bracht hij in de vorm van houten latten aan op een model van een woonflat in Frankfurt (zie de foto op pagina 29). Die onderwierp hij in een testruimte van de TU Delft aan geluidstests, met nagemaakte geluidsbronnen en metingen op verschillende locaties.

Daaruit komen geluidsreducties naar voren van 3 dB voor specifieke frequentiebanden; een halvering van het geluidsniveau. In speciale gevallen is zelfs een vermindering van het geluidsniveau haalbaar van 8 dB, maar dat is veel moeilijker te realiseren. ‘Het is ook belangrijk om op te merken dat dit niet over het hele frequentiespectrum van het geluid is.’ Je zult dus moeten kiezen welke geluidsbronnen je in een bepaalde situatie wilt dempen. ‘Neem het geruis van autobanden op het wegdek. Dat bevat veel frequenties die rond de 1 kHz liggen; een irritante toonhoogte. Het is goed mogelijk om met een aangepast ontwerp voor de gevel die 1 kHz-geluidsgolven diffuus te weerkaatsen, zodat het geluid voor omwonenden minder vervelend klinkt.’

Een gevelelement dat geluid verstrooit doordat invallende geluidsgolven oppervlakken tegenkomen die onder verschillende hoeken staan.

foto Jochen Krimm

tier, die ligt ingeklemd tussen spoorlijnen, snelwegen en aanvliegroutes van vliegtuigen. Het spoor hier is een van de drukst bereden stukken van Europa, zegt Krimm. De snelwegen A3 en A5 lopen vlak langs de stad en Frankfurt heeft een van de grootste treinstations van Europa. Maar is dit dan wel een slimme plek om te gaan wonen?

‘Dat is best een terechte vraag, maar de stad groeit en mensen moeten ergens wonen. Dat doen ze steeds vaker in voormalige kantoor­ gebouwen of industriële gebouwen die voor woningbouw worden ontwikkeld. Het is daar fijn wonen qua locatie en bereikbaarheid, maar slecht qua geluid.’

Het lastige van dit soort drukke plekken is dat het geluid van alle kanten komt. Vanaf de grond, van auto’s en treinen, maar ook van vliegtuigen in de lucht. Krimm: ‘De klassieke ontwerptrucs

foto Jochen Krimm

Model van een gevel waar horizontale lamellen op zijn aangebracht die het geluid verstrooien dat erop valt.

Nog een relativering. Als je een speciale gevel aanbrengt, zal het geluid niet overal op de grond evenveel worden gedempt. Dat krijgen de repeterende structuren niet voor elkaar. ‘De architect zal daarom een keuze moeten maken waar precies een relatief stille plek nodig is’, zegt Krimm. Denk aan horeca waar mensen buiten zitten of een parkje ­tussen hoge gebouwen. Wat ook duidelijk werd uit Krimms metingen, is dat horizontale lamellen op de gevel beter geluid dempen dat van de grond komt, terwijl verticale lamellen geschikter zijn om geluid te ­verminderen dat van boven komt.

Architectonisch haalbaar De resultaten van Krimm komen voort uit uitgebreide experimenten met geluidsmetingen aan schaalmodellen en kunstmatige geluidsbronnen. Dit nabootsen van de werkelijkheid in het klein is steeds een hoop werk. Kunnen we de geluidsniveaus in een gebouwde omgeving niet bepalen met computersimulaties? ‘Daar bestaat wel software voor, maar die wordt vooral door onderzoekers gebruikt en is niet erg handig voor adviseurs in de bouw’, zegt dr.ir. Maarten Hornikx, universi-

‘Exotische vormen aanbrengen op een model­gevel heeft geen zin’ tair hoofddocent urban acoustics aan de TU Eindhoven. ‘Bij adviseurs blijkt er bovendien niet zoveel behoefte te zijn aan gedetailleerde simulatiesoftware voor geluid in de gebouwde omgeving.’

Een belangrijke randvoorwaarde van de gevelvormen die Krimm onderzocht, is dat de structuren architectonisch haalbaar moeten zijn.

‘Je kunt wel de meest exotische vormen op een modelgevel aanbrengen, maar als een architect er niet mee kan bouwen, heeft het geen zin, want dan zullen die façades nooit in de praktijk worden gebruikt.’

Wat Krimm de architecten verder kan meegeven, is dat heel brede, vlakke structuren niet het gewenste effect hebben. Intuïtief is dat ook wel aan te voelen: als balkons bijvoorbeeld heel hoog worden en dicht op elkaar zitten, dan heeft de gevel weer veel vlakke stukken. En dat

was nu juist de vorm die problemen gaf doordat hij veel geluid weerkaatst naar straatniveau.

Ook absorberen Binnen in gebouwen maken architecten en bouwfysici vaak gebruik van poreuze materialen om hinderlijk geluid te absorberen. Denk aan dik tapijt, het ophangen van gordijnen, of panelen van bijvoorbeeld minerale wol. Hoewel poreuze materialen ook voor de buitenkant van gebouwen zeker effect zouden hebben, zijn ze toch niet erg geschikt. ‘Er gaat zich stof in ophopen en insecten of vogels bouwen er nesten in. Het is gewoon erg onhandig. Alleen een groene gevel, met planten en struiken, zou misschien een werkbare oplossing kunnen zijn’, stelt Krimm.

Hornikx onderschrijft het nut van groene gevels, maar er zijn volgens hem wel degelijk bruikbare poreuze bouwelementen die geluid absorberen, zoals metalen panelen met kleine gaatjes erin.

‘Mijn punt is: als je toch aan de slag gaat met de gevel, probeer dan ook om daar een deel van het geluid te absorberen. Als je het alleen maar verstrooit, is de kans groot dat de geluidsgolven vroeger of later weer terugbuigen naar straatniveau, bijvoorbeeld door temperatuurverschillen in luchtlagen. Dan is het geluid weliswaar weg bij je gebouw, maar dan heeft iemand anders er last van.’

Het belangrijke van Krimms werk, vindt Hornikx, is dat het architecten meer bewust probeert te maken van hinderlijk geluid op straat en wat gevels kunnen bijdragen aan de oplossing. ‘De akoestiek komt in bouwprojecten bepaald niet op de eerste plaats en daar mag best iets in veranderen. Want het wordt steeds duidelijker dat de gezondheid van mensen in steden ook voor een deel door geluid wordt aangetast.’ | augustus 2018 | de ingenieur 8 | 29

DIGITAAL ADVISEUR ESTLAND OVER AUTONOME AUTO’S

‘Een ongeluk heeft niet­ altijd een schuldige’ Niet alle tests met zelfrijdende auto’s vinden plaats in zonnige Amerikaanse staten: sinds afgelopen jaar mogen zulke wagens ook in het grauwe Estland de weg op.

Maar wat moeten we aan met de ongevallen die ze veroorzaken? De Ingenieur sprak er op het congres PINC over met Marten Kaevats, digitaal adviseur van de vooruitstrevende Baltische staat. tekst ir. Jim Heirbaut

H

et was ook te verwachten.

Praat een paar minuten met Marten Kaevats MSc en het gaat over de zelfrijdende ­testauto van Uber die in maart van dit jaar een voetganger doodreed. Kaevats is de Digital Advisor van de regering van Estland. Dat houdt in dat hij zorgt dat zijn land klaar is voor technologieën die eraan komen, zoals de ­autonome auto.

Toen het dodelijke ongeluk met de Uberauto in het nieuws kwam, ging er een schok door de technologiewereld.

Daar was dan het moment waar al zo lang voor werd gevreesd. Het houdt ook Kaevats duidelijk bezig. ‘Toen de Uberauto die vrouw doodreed, belden direct alle media in Estland mij voor commentaar.’

Het lijkt er nu op dat de software in de auto een fout maakte: de vrouw werd wel waargenomen, maar het algoritme besloot toch niet te remmen.

Het is gissen, maar dit zou kunnen komen doordat het systeem meende dat er een plastic zak of groot stuk ­karton over de weg waaide. ‘Het was natuurlijk verschrikkelijk, maar ik

30 | de ingenieur 8 | augustus 2018

denk dat dit wel gaat leiden tot voorzichtigere autonome auto’s, ook bij de andere bedrijven die er tests mee doen. Ze zullen de drempelwaarden, waarbij een auto uit voorzorg remt als de software voor beeldherkenning twijfelt, zo aanpassen dat hij voorzichtiger wordt. Ik hoop, en misschien is dat mijn wat naïeve, optimistische ingenieursachtergrond, dat dit type ongeluk maar één keer plaatsvindt.

Zeker, er zullen wel andere soorten ongelukken gebeuren, maar bedrijven leren hopelijk snel van hun fouten.’

autobouwers uit Duitsland en Zweden te popelen om met tests te beginnen.

‘Ons unique selling point is dat het zo vaak kloteweer is’, zegt Kaevats grijnzend. ‘Het hele jaar door bakken met regen, en in de winter sneeuw en ijzel.

Nu is regen al niet eenvoudig voor autonome auto’s, maar sneeuw is echt een probleem voor de camera’s. Daarom wil je testen of de andere sensoren de klus dan goed overnemen. De truc is om te

Kloteweer Het ongeluk met de Uber vond plaats in Arizona, een staat waar de zon uitbundig schijnt en autonome testauto’s dus kristalheldere beelden kunnen maken. Niet voor niets voeren veel autonome autobouwers hun proefritten uit in staten als Arizona, Californië en Nevada. Maar ook Estland mengt zich sinds kort in deze markt. Sinds maart 2017 mogen autonome auto’s worden getest op de openbare weg. Eén bedrijf heeft al autonome bussen getest en volgens Kaevats staan verschillende

Marten Kaevats, digitaal adviseur van de regering van Estland.

foto Dllu/CC BY-SA 4.0

Autonome testauto van Uber in november 2016 in San Francisco. In maart van dit jaar reed een testauto van Uber in Arizona een voetganger dood.

herkennen wat de weersomstandigheden zijn en daar je sensorcombinatie op aan te passen. Bij sneeuw ga je bijvoorbeeld meer leunen op je sonar, want dan kun je de camera en de lidar niet meer vertrouwen.’

Maar Estland draagt ook op een dieper niveau zijn steentje bij aan de ontwikkeling van autonome auto’s: op het terrein van de aansprakelijkheid. Als in de toekomst twee zelfsturende voertuigen met elkaar in botsing komen, zijn schadeformulieren voor de afhandeling met de verzekeringsmaatschappijen niet meer handig. Dat moet automatisch verlopen. ‘Het is daarom van groot belang dat er een volledig logboek is van alle gebeurtenissen. Dit is vooral een technische kwestie. In Estland hebben we momenteel een proefproject lopen op dit gebied. Het doel is om een incident management system te ontwikkelen dat dertig minuten na het ongeluk heeft vastgesteld welke auto wat deed en welke dus aansprakelijk is. De meeste verzekeringszaken zijn heel ­eenvoudig, maar dan moet de gevolgde redenering wel gebaseerd zijn op hoe iets echt is gegaan.’

Wettelijke status Autonome auto’s zullen dus zo nu en dan op elkaar botsen. Ook zullen ze heel af en toe een voetganger of fietser doodrijden. En dáár zit voor de maatschappij het lastigste punt, meent Kaevats. ‘Het moeilijkste deel van de discussie over aansprakelijkheid is het emotionele aspect. Als mijn kind zou worden doodgereden door een autonome auto, wil ik weten wie daar schuld aan heeft en wie wordt gestraft.’

‘Het moeilijke is, en daar moeten we het met zijn allen over hebben, dat er gevallen zullen zijn waar niemand schuld heeft. Je kunt dat vergelijken met een trein die over een spoor raast. Als de machinist 100 m verderop iemand op het spoor ziet lopen, is hij simpelweg te laat om een botsing te voorkomen. Zo’n machinist krijgt hier niet de schuld

van, en terecht. Zoiets zal ook gebeuren bij de autonome auto, alleen zullen we nog moeten wennen aan dit idee. Bovendien moeten we niet vergeten dat de brede invoering van autonome auto’s veel meer levens spaart. De publieke ­discussie daarover voeren we in Estland sinds een paar maanden.’

Een van de conclusies die Estland hier al uit heeft getrokken, is dat algoritmes (in de breedste zin van het woord valt de autonome auto daar ook onder) een soort wettelijke status moeten krijgen. ‘Ze moeten representatieve rechten krijgen, want ze gaan namens ons allerlei dingen doen. Een voorbeeld: je machtigt Siri of Alexa om namens jou eten te kopen. Je vertrouwt er dan op dat dit algoritme genoeg kennis heeft om dat te kunnen doen zonder dat het bij elke aankoop om jouw toestemming moet vragen. Of neem de zelfrijdende auto die, terwijl jij op kantoor zit, een paar klanten via Uber naar hun bestemming brengt. Tussendoor rijdt hij zelf even langs de laadpaal om zijn batterijen op te laden. Deze voorbeelden laten zien dat we een wettelijke status voor algoritmes nodig hebben, net zoals burgers en bedrijven dat hebben. Hoe die status er precies uit moet zien, zijn we nu aan het onderzoeken. Maar het gaat ongetwijfeld mogelijkheden opleveren die we nu nog helemaal niet zien.’ | augustus 2018 | de ingenieur 8 | 31

Het Friese veenweidegebied verkeert in nood. Als er niets verandert aan het waterbeheer, dan is het meeste veen in 2100 verdwenen. Een groep deskundigen bedacht een strategie om dat te voorkomen, maar daardoor zal het landschap hier en daar wel ingrijpend veranderen. tekst ir. Frank Biesboer

DE DREIGENDE TELOORGANG VAN DE FRIESE VEENWEIDE

Nathouden en niet meer pappen

S

tamboekvee, kievitsei, fierljeppen: al die woorden hebben een relatie met het Friese veenweide­gebied. Dat ontstond ooit in de ‘badkuip’ tussen de opgeslibde kleiafzettingen vanuit de Waddenzee en de hogere zandgronden van Drenthe en Zuidoost-Friesland. Een zompig gebied waar omheen grotere kernen als Leeuwarden, Drachten, Heerenveen en Sneek noodgedwongen de drogere randen opzochten. Maar heel geschikt om turf te winnen, met een deel van de Friese meren als resultaat. Of, na ont­ watering, om koeien te houden.

Die laatste activiteit heeft Friesland groot gemaakt en zorgde ervoor dat FrieslandCampina de zesde zuivel­ producent van de wereld kon worden.

Maar dan wel met een flinke hypotheek op de toekomst. Want voor zover deze veeteelt gebeurt op veengrond, gaat die gepaard met roofbouw, met het huidige waterbeheer als hoofdschuldige. Sinds de grote ruil­ 32 | de ingenieur 8 | augustus 2018

verkavelingen van de jaren zeventig, de intensivering van het landgebruik en de opkomst van zware machines staat het waterpeil in de sloten gemiddeld 1 m onder het maaiveld. ‘Met als gevolg dat het veen droogvalt en oxideert: het verdwijnt in de lucht als koolstof­dioxide, waardoor de bodem elk jaar 1 à 2 cm daalt’, zegt landschaps­­­­­ architect ir. Peter de Ruyter.

Stellingenoorlog De Ruyter geldt als een van de kenners van het Friese landschap. Hij schreef er het boek Vloeiend landschap over, was rond 2010 directeur van het provinciale Atelier Fryslân en is mede­ auteur van Weerbaarder, guller en attractiever, het onlangs gepubliceerde resultaat van het atelier van onderzoekers en ontwerpers over de toekomst van het Friese veenweidegebied.

Gaan we op de huidige voet verder van waterbeheer gericht op maximale bediening van bestaande landbouw,

dan is in 2100 het merendeel van het veen definitief verdwenen, zo laat een kaartje in Weerbaarder, guller en attractiever zien. De diepste delen van het Friese veenweidegebied liggen dan zo’n 2,5 m onder hun oorspronkelijke niveau. En in plaats van veen bestaat de bodem uit zand of een mengsel van zand en keileem.

Is dat erg? Die vraag roept bij de geïnterviewden een stortvloed aan argumenten op. Alsof het idee van het verdwijnende veen de trigger is om alle onvrede vrij baan te geven over de manier waarop landbouw en waterhuishouding nu zijn ingericht. Sponswerking, natuurwaarden, intensiteit van het grondgebruik, karakteristiek landschap, biodiversiteit, fundering van gebouwen, waterschapslasten, weidevogels ... Ze spelen allemaal een rol in een discussie die tot op heden wordt gekenmerkt door een stellingenoorlog over veeteelt versus veenbehoud.

illustratie Paul Plambeck

Zo gaat het Friese veenweidegebied eruitzien in de plannen van landschapsarchitect Paul Plambeck.

augustus 2018 | de ingenieur 8 | 33

ZICHZELF BEDRUIPEND SYSTEEM

‘In ons atelier hebben we vooral geprobeerd een brug te slaan’, benadrukt De Ruyter. Met hulp van de rekenmeesters van Wageningen Economic Research is uitgerekend hoe de boeren bij een alternatieve aanpak van het veenweidegebied toch een inkomen van rond een ton per bedrijf kunnen genereren. ‘Boeren willen vooral zekerheid en niet elke vier jaar nieuwe of andere regels en eisen’, constateert Paul Plambeck MLA. Hij was ook betrokken bij het veenweideatelier en studeerde als landschapsarchitect af op het veenweidegebied, waarvoor hij met tal van boeren sprak.

Vernat veen Het alternatief voor de huidige teloorgang van het veen is in essentie eenvoudig: zet het onder water, en oxidatie en bodemdaling zijn voorbij. Maar het land is niet alleen veen, maar ook broodwinning, cultuurhistorie en eigenheid. Dus is er in het veenweideatelier minutieus gekeken naar lokale omstandigheden en de samenhang met het gehele watersysteem van polders, beekdalen en vaarten voor afwatering. Bij dat alles gold wel het uitgangspunt dat de waterhuishouding en de bodemsamenstelling bepalend zijn. Een duidelijke trendbreuk met de huidige benadering, waarbij de functie van het landgebruik bepalend is en het watersysteem maar moet volgen.

Het alternatief dat het atelier ontwikkelde, is het meest ingrijpend voor de diepe veenpolders, grofweg de strook tussen Lemmer en Drachten.

Daar komt het water een halve meter boven het maaiveld te staan. ‘Zo stoppen we het verdwijnen van het veen’, zegt Jan van Rijen, beleidsadviseur Wetterskip Fryslân en een van de deelnemers aan het veenweideatelier. Maar het vernatten heeft vooral een andere reden, vervolgt hij. De 34 | de ingenieur 8 | augustus 2018

In het overige zompige veengebied komt er teelt van riet als biomassa voor energieproductie. Akkerbouw in het noorden van Friesland zorgt voor graan, voor het voer van de koeien. ‘Het is een coöperatief geheel, waarbij de ene boer eiwitten levert, de andere energie en de derde zetmeel. Zo creëer je in de provincie een circulair systeem dat zichzelf kan bedruipen.’

De natte teelt biedt ook uitkomst voor de mestproblematiek. ‘Na mestscheiding is de dunne fractie – water met stikstof – geschikt voor de bemesting van de natte teelt, de dikke fractie levert mineralen voor de akkerbouw.’

Het landschap zal met die vernatting ingrijpend veranderen.

Geen koeien meer in de wei, wel een mozaïek van rietvelden en natte percelen. ‘Dat gaat er heel gevarieerd uitzien.’

diepe polders fungeren nu als een soort waterput van Friesland. ‘Vanuit het Drents plateau stroomt het diepere grondwater ernaartoe, en ook vanuit het aangelegen land, waaronder de waardevolle natte natuurgebieden. Omdat we de diepe veenpolders droog moeten houden voor de landbouw, zijn we voortdurend bezig daar water weg te pompen. Daarmee zuigen we ook nog eens extra grondwater aan. We versterken zo het probleem van verdroging van het omliggende gebied.’ Een grove berekening leert dat er jaarlijks 25 miljoen m3 water naar de Waddenzee wordt verpompt.

Vooral voor de natte veennatuurgebieden, met namen als Alde ­Feanen, Rottige Meente en De Deelen, pakt de huidige situatie desastreus uit. ‘We moeten daar nu al gebiedsvreemd water in laten om het gewenste peil voor de natuur te handhaven. Blijven we de diepe polders leegpompen, dan wordt het effect op die natuurgebieden alleen maar erger.’ Het alternatief van vernatting van de diepe veenpolders is

‘Boeren zitten in een keurslijf doordat ze maar 2 cent winst maken op een liter melk’ dan ook vooral bedoeld om tegendruk te creëren en zo de verdroging van het omliggende gebied tegen te gaan.

Maar wat moet een boer met dat vernatte land? Plambeck kwam door zijn onderzoek een mooi vernieuwend alternatief tegen: het telen van kroosvaren. ‘Dat is rijker aan eiwit dan het gras dat de boeren nu gebruiken.’ Het landschap zal dan wel ingrijpend veranderen: koeien zijn daar alleen nog in een vrijloopstal te houden. ‘Daar verdwijnt dus het beeld van de koe in de wei.’

Elders in het Friese veengebied is de aanpak van het atelier minder ingrijpend. ‘In het randgebied met zo’n 40 cm klei op veen is het voldoende het slootpeil tot aan het klei te zetten. Het veen blijft dan nat’,

illustratie Buro Sant en Co/Atelier Friesland

Stop de bodemdaling en zet al het veen onder water. Met dat uitgangspunt ging Paul Plambeck MLA aan de slag bij het ontwikkelen van een duurzaam alternatief voor het Friese veenweidegebied. Voor zijn afstudeerproject hoefde hij geen rekening te houden met alle politieke gevoeligheden rond het onderwerp en de daarbij horende compromissen.

Tegelijk gold voor Plambeck een tweede, even belangrijk uitgangspunt: de melkveehouder moet er wel kunnen ­boeren. Het leverde een uitkomst die hem positief verraste: ook in een nat veengebied valt dat goed te doen, en ­Friesland als geheel wordt zelfvoorzienend.

Waar in zijn plan het water op het land wordt gezet, in de diepe veenpolders en voor de bescherming van klei op veen, levert de teelt van kroosvaren voedzame eiwitten.

Nieuwe kaart van de Friese veenweiden, met meer vernatting.

zegt Van Rijen. ‘Ook daar stopt de bodemdaling, terwijl de grond wel zijn draagkracht behoudt voor het werk van de melkveehouder.’

In het overige veengebied wisselt de mate van drooglegging, ­waarbij de bodemdaling op zijn minst stevig wordt afgeremd. In sommige gebieden komt het grondwater 10 tot maximaal 30 cm onder het maaiveld; hier keert bloemrijk hooiland terug. Op andere plekken is dat in de zomer maximaal 60 cm, waarbij weiland nog steeds ­domineert.

Strakgetrokken weilanden Zoals gezegd: de boeren in een natter veenweidegebied kunnen op papier nog steeds een goed bestaan opbouwen. Toch is er nog altijd veel weerstand tegen het idee van vernatting. ‘Ik verbaas me erover dat mensen zo conservatief zijn als het gaat om het landschap.

Waarom moeten we alles fixeren zoals het nu is?’, zegt Plambeck. ‘Tot in de jaren zestig was het heel gewoon dat weilanden in ­winter en voorjaar blank stonden. En er waren altijd economische argumenten om het landschap te veranderen. Nu heeft emotioneel vasthouden de overhand.’

Tegelijk zijn er factoren die de discussie best ­weleens kunnen doen kantelen. Van Rijen: ‘Het klimaat is veel belangrijker geworden.’ Dat begint al met de huidige oxidatie van het veen: er is door het Planbureau voor de Leefomgeving berekend dat het Friese veenweidegebied goed is voor een uitstoot van 1,7 miljoen ton CO2 per jaar. ‘Dat is een zevende van wat de huidige kolencentrales uitstoten. Onze voorstellen leveren een jaarlijkse reductie van 1 miljoen ton CO2.’

Klimaatverandering betekent ook dealen met extremer weer: nattere winters, grotere droogte in de zomer, extreme buien. ‘Veen heeft een sponswerking: het kan veel water opnemen en houdt het lang vast. Zo draagt het enorm bij aan de weerbaarheid tegen extremen.’ Meer oppervlaktewater maakt het afwateringssysteem ook robuuster. ‘Dat zit nu in een strak pak, waardoor we extreme buien niet goed aankunnen. Vernatting en peilfluctuatie geven meer flexibiliteit.’

Minstens zo belangrijk is de discussie die nu gaande is over de toekomst van de landbouw.

Plambeck: ‘Er zit maar 2 cent verschil tussen de kostprijs en de opbrengst van een liter melk.

Daardoor zitten boeren in een keurslijf dat ze een kant op dwingt waar niemand gelukkig van wordt.’ De landbouwdiscussie gaat onder andere over de gevolgen voor het landschap. De Ruyter: ‘De vraag van wie het landschap eigenlijk is, wordt steeds indringender gesteld.’ De strak­ getrokken weilanden met alleen maar raaigras vinden mensen steeds minder aantrekkelijk, nog afgezien van de gevolgen voor biodiversiteit.

Daarnaast zijn er het mestoverschot en de daaruit voortkomende noodzaak het aantal koeien terug te dringen. En de vraag of de consumptie van dierlijke eiwitten nog wel zo veel nadruk moet houden in onze eetgewoontes.

Ook in Friesland woedt de discussie over waar het met de veeteelt naar toe moet. Bij de komende verkiezingen voor de Provinciale ­Staten en het bestuur van het Waterschap wordt het een van de centrale thema’s. Van Rijen: ‘De combinatie van behoud van het veenweide­ gebied en een transitie binnen de landbouw zou weleens de katalysator van verandering kunnen zijn.’ | augustus 2018 | de ingenieur 8 | 35

ARCADIS IS OP ZOEK NAAR EEN NIEUWE TOEKOMST

‘In de gedigitaliseerde w Gaan computers straks bruggen, gebouwen en ­klimaatinstallaties ontwerpen? En wat wordt dan nog de taak van een ingenieursbureau? Patrick van Hoof en Bram Mommers van Arcadis zijn druk op zoek naar een ­antwoord. ‘We zullen een idee moeten hebben van

QUOTE

wat voor een bedrijf we in 2030 willen zijn.’

tekst ir. Frank Biesboer foto Mats van Soolingen

V

oor de Oosterweelverbinding in Antwerpen moest ingenieursbureau Arcadis een dubbelgekromde brug ontwerpen. ‘Onze ingenieurs beginnen direct te watertanden als ze zoiets horen’, zegt ir. Bram Mommers, als Global Director of Digital Asset Lifecycle direct verantwoordelijk voor de digitalisering van ontwerp, planning, bouw en beheer van gebouwen en infrastructuur. ‘Maar ze kwamen er niet uit. Uiteindelijk lukte het wel door de computer de brug te laten ontwerpen.’

Het voorbeeld doet wat anekdotisch aan, maar is toch veelzeggend volgens Mommers en zijn collega Patrick van Hoof MBA, Global Director of Digital ­Innovation van Arcadis. Computers zijn bezig het ­hele ontwerpproces van gebouwen, infrastructuur en installaties over te nemen. Mommers: ‘Veel activiteiten die we doen, zijn gebaseerd op regels. We hebben wiskundige modellen en daarmee rekenen we uit of een brug sterk genoeg is. Er is geen enkele ­reden te bedenken waarom een computer dat werk niet kan overnemen. Of het nu het ontwerp is, de bouw door robots en 3D-printers, of beheer en ­onderhoud op basis van de data van sensoren: die ­automatisering gaat er komen.’

Dat betekent nogal wat voor de toekomst van Arcadis. Want het bedrijf mag met een wereldwijde omzet van ruim 3 miljard euro en meer dan 25.000 werknemers de grootste ingenieursmultinational van Nederland zijn, wanneer computers het werk straks overnemen of er nieuwe spelers komen die

36 | de ingenieur 8 | augustus 2018

Patrick van Hoof (links) en Bram Mommers.

de digitale kunstjes beter in de vingers hebben, dan kan het met het traditionele ingenieursbureau snel gedaan zijn.

Van Hoof, die ooit heeft meegewerkt aan onderzoek bij het vermaarde MIT Medialab en speciaal werd aangezocht om het digitale team van Arcadis te versterken, realiseert zich dat maar al te goed. ‘Ook al zijn we een beursgenoteerd bedrijf met een daarop afgestemde planningscyclus van zo’n drie jaar, we zullen verder moeten kijken. We zullen een idee moeten hebben van wat voor een bedrijf we in 2030 willen zijn in een omgeving van exponentiële digitalisering.’

ereld ligt niets meer vast’ Die fysieke omgeving ligt toch vast? Ik kan mijn woonomgeving niet met een druk op de knop veranderen in een Tibetaans bergdorp.

Van Hoof: ‘Inderdaad, dat kan straks hooguit met ­virtual reality. Maar er is wel een heel scala aan nieuwe diensten mogelijk. Waar vind ik vandaag het beste zwemwater? Waar kan ik in de schaduw hardlopen? Wat is de fietsroute met de minste lucht­ vervuiling? Met welke combinatie van vervoer­ middelen kom ik op de handigste manier op mijn bestemming? Het citizen-centered platform helpt mensen de fysieke omgeving meer naar hun eigen wens te beleven en optimaal gebruik te maken van beschikbare mogelijkheden. Zoals Amazon je advies geeft over welke producten je wellicht verder nog interessant vindt, willen wij dat doen voor het leven in de stad. Een deel van dat soort diensten bestaat al, maar dan bij afzonderlijke instanties. Wij koppelen ze in een gemeenschappelijk platform. We ­maken het stadsleven inzichtelijk, brengen data bij elkaar, voegen daar expertise aan toe en nodigen dienstverleners uit. Dat maakt het platform interessanter; het levert meer data en daarmee betere ­service.’

Wat gaat de toekomst dan bieden?

Van Hoof: ‘We zien twee platforms ontstaan. Het ene is er voor wat we ­digital assets management hebben genoemd: alles wat komt kijken bij het plannen, ontwerpen, engineeren, bouwen en onderhouden van de ­fysieke omgeving. Wij investeren nu in datagedreven technologieën zodat we in die cyclus relevant kunnen blijven.

Het andere platform noemen we ­citizen-centered. Dat ontsluit voor bewoners alles wat met de fysieke ­omgeving heeft te maken. Zoals je via Netflix op elk door jou gewenst moment naar de door jouw gewenste film of serie kunt kijken, zo biedt dat platform gebruikers directe toegang tot alles wat te maken heeft met energie, water, hygiëne, transport, gebruik van een gebouw enzovoort.’

Waarom zou Arcadis dat moeten doen en niet de gemeente Rotterdam of Amsterdam?

Van Hoof: ‘Wij hebben expertise in huis met betrekking tot alle aspecten van de fysieke omgeving: ­water, energie, transport enzovoort. In ons werk zijn steden een prioriteit en wij hebben ook de data. Dus als wij zo’n platform beter kunnen vullen dan de ­gemeente en bewoners vertrouwen ons hun data toe omdat we een trusted partner zijn, dan is onze rol logisch. Maar ik sluit vormen van samenwerking zeker niet uit. Misschien gaat het wel in co-creatie met gemeentes gebeuren, of met Google erbij.’

U heeft vast al nagedacht over het eigendom van de data.

Van Hoof: ‘Het lijkt me niet haalbaar om alles in ­eigen hand te houden. Bovendien krijg je een betere dienstverlening als je het platform openstelt voor anderen. En je hebt data van anderen nodig. Je wilt van Google weten hoe mensen reizen, van Facebook waar ze inchecken, van nutsbedrijven hoeveel water en energie ze gebruiken ... Juist dat alles samen maakt zo’n platform waardevol.’ augustus 2018 | de ingenieur 8 | 37

QUOTE

foto Berlinda van Dam/Hollandse Hoogte

Arcadis werkt aan een digitaal platform voor de fysieke omgeving van de stad.

Eerder noemde u het platform voor de fysieke assets. Wat is de relatie tussen beide?

Van Hoof: ‘Ze hebben een duidelijke link. Het ene gaat over de fysieke ­infrastructuur en het beheer ervan, het andere over de manier waarop mensen er gebruik van maken. Data uit het ene platform gebruik je om ­beter te plannen en te beheren in het andere. Voor de toekomst voorzie ik dat we ook bij het bouwen steeds meer gaan personaliseren en dat delen van de fysieke omgeving ook programmeerbaar worden. Bijvoorbeeld

‘Je moet niet denken dat je expertise je zal beschermen’ doordat gebouwen een andere vorm aan kunnen nemen, in de zomer ­anders zijn geïsoleerd dan in de winter, of dat gebouwen zich aanpassen aan de manier waarop mensen ze willen gebruiken. In die ontwikkeling willen wij ook een rol spelen.’

Zijn zulke programmeerbare gebouwen er al?

Van Hoof: ‘Alleen in testomgevingen, in het lab. Bijvoorbeeld met 4D­­printen, waarbij een vormverandering is voorgeprogrammeerd. Zo kun je denken aan een bord dat zich kan vormen tot een kom of een groot plat bord. Al die afzonderlijke borden hoef je dan niet te hebben. Zo wordt ook geëxperimenteerd met woonruimtes die variabel zijn in te delen, net naar wat je op dat moment nodig hebt.’

Als het werk steeds verder digitaliseert, heb je de Arcadis-ingenieur dan op een gegeven moment nog wel nodig?

Mommers: ‘De eerlijkheid gebiedt me te zeggen dat hoe meer ik er mee bezig ben, des te lastiger het voor me wordt dat aan te geven. Waarom zou een computer geen esthetisch verrassend gebouw kunnen ontwerpen?

38 | de ingenieur 8 | augustus 2018

T­ egelijk geldt: een computer bepaalt geen doel. Hij zegt niet: ‘Hier moet een brug of een gebouw komen.’ Het initiëren van iets zal altijd het resultaat zijn van interactie tussen mensen. Dat levert dan allerhande eisen op en vervolgens regelt de computer het voor je. Ook de vrijheid om uiteindelijk te kiezen, blijft bij mensen. De computer kan weliswaar optimaal ontwerpen en kan ook aangeven wat consequenties zijn van bepaalde keuzes, maar jij bent degene die kiest. Het ontwerpproces wordt transparant, maar jij bent verantwoordelijk voor wat het uiteindelijk wordt.’

Als alles digitaliseert, vormen bedrijven als Google dan een bedreiging?

Mommers: ‘Wie onze concurrent wordt? Ik heb geen idee. Dat kan Google zijn, een softwareleverancier, een aannemer, een architect ... In een veranderende wereld kan de concurrentie van alle kanten komen.

De grootste fout die je kunt maken, is denken dat jouw expertise je zal beschermen. Als een bedrijf als Google vindt dat het jouw expertise nodig heeft, dan koopt het die gewoon op. In de gedigitaliseerde ­wereld is alles vloeibaar; niets ligt meer vast. Het enige wat je kunt doen, is zo snel mogelijk meegaan en proberen een visie en een koppositie te hebben.’

Van Hoof: ‘Het voordeel van techbedrijven als Google is dat ze zijn gestart in de internettijd; dat is hun fundament. Daardoor zijn ze goed in data en het gebruik ervan voor hun klanten. Traditionele partijen als Arcadis hebben op dat punt een duidelijke achterstand.

We moeten dus zorgen dat we ook datagedreven worden en ons op de eindgebruiker gaan richten.

Dat is wat met die platforms willen bereiken.’ |

PODIUM

PETER-PAUL VERBEEK

Dr.ir. Carlo van de Weijer is directeur van het strategisch onderzoeksgebied Smart Mobility aan de TU Eindhoven en tevens werkzaam bij TomTom.

VANESSA EVERS

FELIENNE HERMANS

CARLO VAN DE WEIJER

DE ZELF-NIET-RIJDENDE AUTO Zelfrijdende auto’s leiden tot meer files. Ik stel het maar even zo ongenuanceerd omdat in de publieke opinie het voorziene heil van de zelfrijdende auto zijn grenzen niet lijkt te kennen.

In de praktijk zullen de voordelen echter tegenvallen. Geen ongevallen meer door zelfrijdende auto’s? Mwoa. Het zal zeker veel veiliger zijn als wij niet meer aan het stuur zitten, maar dat geldt ook voor niet-zelfrijdende auto’s. Daar zal met meer en betere assistentiesystemen de controle in kritieke situaties in de toekomst ook worden overgenomen, vaak onopgemerkt. Daarmee zullen alle voertuigen richting de nul ongevallen bewegen. Die nul zullen we nooit echt bereiken, tenzij je het systeem zo voorzichtig inricht dat je nog maar nauwelijks van je plek komt. Dat geldt overigens voor alle vervoerwijzen.

Minder emissies door zelfrijdende auto’s? Nee, dat zit hem vooral in de aandrijving en die ontwikkeling is onafhankelijk van de mate van zelfrijdendheid. Er wordt wel wat minder verbruik voorzien door het treintje-rijden van zelfrijdende voertuigen, wat meteen tot de voorziene verlichting van het fileprobleem zou moeten leiden. Maar treintje­ rijden is geen gevolg van zelf rijden, maar van coöperatief rijden en dat is een fundamenteel andere t­echniek. Helaas

lijkt het erop dat het zelf rijden er veel eerder zal zijn dan het coöperatief rijden.

Maar waarom dan méér files door zelfrijdende auto’s? Ik zie drie redenen. Ten eerste: als een auto in een file zelf rijdt, vinden mensen de file veel minder erg. Ze gaan daardoor minder file-ontwijkend gedrag vertonen, zowel qua route als qua moment van reizen. Ten tweede: als je andere dingen kunt doen tijdens een groot deel van de rit, kan dat een argument zijn om over te stappen van het ov naar de auto. Ten derde: zolang een zelfrijdende auto niet over de genoemde coöperatieve technieken beschikt, zal hij eerder méér dan minder afstand nemen van zijn voorganger in vergelijking met wat je nu op de snelweg ziet. Dat leidt tot minder effectief gebruik van de wegcapaciteit.

Dat laatste punt is genoeg reden om vol in te zetten op de ontwikkeling van coöperatieve technieken, iets waarin de Nederlandse kennisinstituten en industrie vooroplopen. Dan neemt, al treintje-rijdend, de wegcapaciteit weer wat toe.

Maar of dat genoeg is om de effecten van de twee eerst­ genoemde redenen te compenseren, waag ik te betwijfelen. Als de bestuurders van zelfrijdende auto’s de file niet meer als groot probleem ervaren, zouden we zomaar kunnen bewegen naar een lange rij zelf-niet-rijdende auto’s.

INBOX Gouden tip Hoogleraar wetenschapscommunicatie prof.dr.ir.Ionica Smeets heeft in het juninummer van De Ingenieur geen gouden tip voor de communicatie over ingenieursonderwerpen, maar stelt ‘met getallen en harde feiten mensen overtuigen, werkt vaak niet’ en ‘mensen zijn veel gevoeliger voor een anekdote of persoonlijk verhaal’. Volgens professor Smeets is dit misschien wat tragisch voor bèta’s en zijn artsen er handiger in.

Haar voorbeeld laat echter het omgekeerde zien. Als een huisarts in de communicatie met een patiënt als argument noemt ‘laatst had ik iemand in mijn praktijk bij wie de behandeling heel goed is aangeslagen’, kortom een bewijs uit één, dan is dat een onverantwoorde versimpeling. Heeft de betref-

fende patiënt een bèta-achtergrond, dan zal deze die huisarts weinig deskundig achten en mogelijk naar feiten en cijfers vragen. Het meer feitelijke ‘in 75% van de gevallen succes’ was de betere basis voor het gesprek met deze patiënt.

Feiten en cijfers doen ertoe. Ook de medicus heeft er mee te maken; het is geen geneeskunst maar geneeskunde.

Toch is er voor bèta’s wel degelijk een gouden tip: stap bij de voorbereiding van je presentatie uit je eigen bubbel en presenteer vanuit de belevingswereld van je publiek. Voor ingenieurs, met toch een dosis autisme, is dit een opgave: niet het project of het onderzoek, maar de relevantie van het resultaat voor het betreffende publiek moet centraal staan.

Ingenieurs zijn van nature gefocust op het probleem en de technische oplossing daarvoor, en dat is een sterkte.

Bij hun communicatie moeten ze zich hiervan bewust zijn en er gebruik van maken. Het geloof in techniek moet niet worden ondergraven door sterke vereenvoudigingen of film-/Netflix-/ Dan Brown-scenariotechnieken, zoals professor Smeets voorstelt. Inge­nieurs hebben vaak imposant beeldmateriaal en ronkende getallen; hun projecten zijn meestal spannend genoeg. Hoe moet je als ingenieur de Noord/Zuidlijn aan bestuurders of Amsterdammers presenteren? Met voor het publiek relevante cijfers of met ‘een pakkende actie­scène’?

Ir. Cas de Bruijn, Oosterbeek

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.

augustus 2018 | de ingenieur 8 | 39

NEDERLANDSE SOFTWARE MOET ROBOTARM CONCURREREND MAKEN

Hoe pak je een pakje?

Het is behoorlijk lastig om een robotarm het juiste pakje uit het magazijn te laten halen. Zeker als hij dat net zo snel moet kunnen als een mens. Een nieuw algoritme van Nederlandse bodem kan uitkomst bieden. tekst Marc Seijlhouwer MSc

Z

e dachten de magazijnwereld wel even te ‘disrupten’, de ­mensen van de Delftse start-up Fizyr. Ze waren immers de beste ter wereld in het herkennen van de vorm van pakketjes. En het oppakken en verplaatsen is vervolgens ­kinderspel, nietwaar?

Maar zoals Elon Musk er in zijn grotendeels geautomatiseerde autofabriek achter kwam dat de klassieke auto­ fabrikanten hun redenen hebben om niet te veel te automatiseren, zo ­ontdekte Fizyr dat de oude garde van de grijprobots best veel kan. De bestaande robot­armen zijn al beweeglijk en kunnen goed orders opvolgen.

‘Daarom hebben we besloten het hardwarematig verbeteren van onze robots los te laten’, ­vertelt dr.ir. Kanter van Deurzen, Chief Technology Officer van Fizyr. ‘Nu ­richten we ons volledig op de software die objecten kan ­herkennen.’

40 | de ingenieur 8 | augustus 2018

Die focus is te zien aan het kantoor van de start-up: in een oud universiteitsgebouw in Delft staan enkel een paar bureaus en slechts één robotarm, die dient om de software te testen.

Software die ziet hoe groot een pakket is en berekent hoe een robotarm het vervolgens het slimst kan oppakken.

Allerlei vormen Die robotarmen lijken de toekomst van de magazijnlogistiek te worden.

Nu moet het inpakken van pakketjes en het sorteren in postcentra nog met de hand gebeuren. Omdat mensen graag de dag na bestelling hun dingen binnen hebben, is dat nachtwerk.

Zwaar nachtwerk bovendien, want veel pakketjes wegen meerdere kilogrammen. En de werkdruk is hoog; je moet targets halen als sorteermedewerker.

‘Dat is werk dat men in de toekomst niet meer wil doen’, meent Van Deur-

zen. En dus moet er een mechanische vervanger komen. Maar dan blijkt plotseling hoe weinig de huidige robots op dit punt kunnen. ‘Bij post­sorteercentra komen pakketjes van allerlei vormen, afmetingen en ge­­wichten voor. Men-

Per pakket heeft een robot maar 2 seconden sen schatten snel en makkelijk in hoe je elk pakket het makkelijkst oppakt.

Een robot kan dat niet zomaar.’

Tenminste, een gewone robot.

Want met de software van Fizyr lukt het volgens Van Deurzen wel. De robots zien met een camera waar een

foto Fizyr

Deze grijparmrobot gebruikt de software van Fyzir om een kar vol met verschillende soorten pakjes snel uit te laden.

pakket ligt en welke vorm het heeft. Vervolgens bepaalt de software de beste manier om het op te pakken. Daarmee haalt de software een nauwkeurigheid van 98,5 %. ‘Dat betekent dat het algoritme ongeveer goed genoeg is om het toe te passen in robotarmen’, zegt Van Deurzen.

Verschillende grote logistieke bedrijven hebben interesse getoond.

Maar om de mens te kunnen vervangen, moeten de robots even snel zijn. ‘2 seconden per pakket: meer heb je niet. In die tijd moet de software bepalen wat het object is, hoe het ligt en wat de beste manier is om het op te pakken. Vervolgens moet de robot het daadwerkelijk oppakken en in de sorteermachine leggen.’

Dat zijn een boel ingewikkelde acties die veel rekenkracht vragen.

Maar er zijn manieren om het proces te versnellen, zegt Van Deurzen.

‘Beeldherkenning is sneller dan de bewegingen van een robotarm. Dus met één camera kun je twee armen aansturen, waardoor je de sorteersnelheid effectief verdubbelt.’

Niet zelflerend De beeldherkenning van Fizyr is zo goed doordat Van Deurzen en zijn collega’s er al een tijd mee bezig zijn. Maar het is geen zelflerend algoritme zoals je tegenwoordig vaak ziet. ‘Bij ons leert het systeem niet automatisch. Het geeft aan wanneer er iets fout ging. Vervolgens ­kijken wij zelf hoe we het kunnen verbeteren.’

Dat geeft grip op de ontwikkeling, maar het betekent ook dat de software constant onderhoud vereist. ‘We hebben het algoritme zo

breed mogelijk geprogrammeerd. Daardoor kan het een heleboel situaties aan, maar werkt het niet optimaal voor specifieke toepassingen. Dus we kunnen het verfijnen voor bijvoorbeeld een sorteerproces van grote pakketten, of juist voor magazijnen waar veel ongewone vormen bestaan.’

Naast sorteercentra staan ook magazijnen te springen om een manier om automatisch ­pakketjes in te pakken. Steeds vaker komen er verhalen naar buiten over onmenselijke arbeids­­omstandigheden bij webwinkel Amazon: medewerkers mogen niet naar de wc of vallen in slaap achter hun inpakstation. Daar heeft een robot geen last van.

Helaas blijkt een magazijn nog moeilijker te robotiseren dan een sorteercentrum. De diversiteit aan producten met afwijkende vormen is immers nog veel groter dan bij postpakketjes. ‘Dat de lichten uit kunnen in een pakhuis omdat er nul mensen werken, zie ik nog niet snel gebeuren. Maar je kunt wel steeds meer delen van het inpakproces automatiseren, zodat er minder mensen nodig zijn.’ | augustus 2018 | de ingenieur 8 | 41

foto’s Arbutus Medical

EUREKA

DE PRODUCTONTWERPEN VAN MORGEN

STERIEL ZAGEN

tekst ir. Jeroen Akkermans en ing. Paul Schilperoord

Drukke ziekenhuizen beschikken over tientallen ­chirurgische boor- en zaagmachines, omdat ze na iedere operatie moeten worden gesteriliseerd. ­Chirurgen in ontwikkelingslanden hebben die luxe niet. Daarom gebruiken ze veelal gewone boor- en zaagmachines, die niet steriel zijn en makkelijk ziektes kunnen overdragen. De Canadese sociale onderneming Arbutus Medical biedt een eenvoudige oplossing: afdekhoezen voor dit soort apparaten, die na de operatie afzonderlijk zijn te steriliseren.

Het idee ontstond tijdens een studentenproject aan de University of British Columbia waar dr. Elise Huisman, medeoprichter van Arbutus Medical, ­leiding aan gaf. ‘Ik vond het een heel inspirerend project’, zegt ze. ‘Met een paar anderen zijn we er in onze vrije tijd mee verder gegaan. De eerste ­ruwe prototypes naaiden we thuis in elkaar, maar de ortho­ pedische chirurgen in Oeganda waar we mee ­samenwerkten waren daar al heel erg blij mee.’

Uit de prototypes ontstonden de DrillCover en de ­SawCover. Deze hoezen bestaan uit drie lagen ­ge­lamineerd materiaal. De middelste laag is een membraan van polytetrafluoretheen (PTFE) dat vloei­stoffen en ziekteverwekkers tegenhoudt. De binnen- en buitenlaag, die zijn gemaakt van geweven polyester, moeten het membraan beschermen.

De chirurg plaatst de schroef- of boormachine in de hoes en rolt deze aan de onderkant op, om hem vervolgens dicht te maken. Aan de buitenzijde brengt hij of zij een koppelstuk aan voor de mechanische overbrenging van de boor- of zaagbeweging.

Na gebruik wordt de hoes onder stoomdruk geste­ riliseerd, terwijl de boor- of zaagmachine direct ­beschikbaar is voor de volgende operatie. De ­hoezen zijn tot 75 keer herbruikbaar.

De DrillCover bestaat in verschillende uitvoeringen

42 | de ingenieur 8 | augustus 2018

voor zowel chirurgische als standaard boormachines. Daarnaast introduceerde Arbutus Medical ­onlangs de DrillCover PRO, die wordt geleverd met een daarvoor ontwikkelde goedkope, draadloze elektrische boormachine. Deze heeft een speciale kop waar verschillende adapters in passen voor het snel wisselen van chirurgisch gereedschap. De DrillCover PRO, die ruim 2100 euro kost, heeft alle functionaliteiten van een chirurgische boor, waar een prijskaartje van circa 25.000 euro aan hangt.

De ­SawCover is niet los te koop, maar wordt ­geleverd met een goedkope, draadloze elektrische zaagmachine met meerdere opzetstukken.

De producten van Arbutus Medical worden al ­gebruikt door 74 ziekenhuizen in 28 landen en hebben daardoor een positieve impact gehad op ruim 41.000 patiënten. En die invloed kan nog veel groter worden. ‘Nog altijd hebben wereldwijd 2 miljard mensen geen toegang tot chirurgie en 5 miljard mensen geen toegang tot veilige chirurgie’, zegt Huisman. ‘Wij willen alle chirurgen ter wereld die onder de meest uitdagende omstandigheden werken de mogelijkheden bieden om hun patiënten veilig te behandelen.’ (PS)

foto’s Sensiks

LEVENSECHT Een mens is met eenvoudige middelen aardig voor de gek te houden. Wie bijvoorbeeld een koptelefoon en een VR-bril opzet, dompelt zich onder in een schijnwereld die behoorlijk echt ­aanvoelt. Maar dat is kinderspel vergeleken met de emoties die de Sensory Reality Pod van scale-up Sensiks oproept.

In deze (zit)cabine met speakers kijk je óók door een VR-bril, maar daarnaast gebeurt er nog veel meer, vertelt Fred Galstaun, directeur en oprichter van Sensiks. ‘Alleen maar VR en geluid is als met je auto door de bergen rijden: je ziet de natuur, maar je bent er niet. In de cabine prikkelen we de overige zintuigen met geuren, warmte, wind en trillingen. Dat is als in de bergen ­rijden, uitstappen en erop uittrekken.’

Door ten minste vier van de vijf zintuigen gelijktijdig te bewerken, wordt de ervaring een stuk realistischer. ‘Het brein wordt dan zodanig geactiveerd dat het gaat graven naar herinneringen die bij deze ervaring passen. Dat maakt dat mensen echt ergens anders zijn en zich gemakkelijker kunnen ontspannen, zo blijkt uit proeven. Maar je kunt er ook traumatische herinneringen

mee oproepen, als startpunt voor een therapeutische sessie.’

De expertise van Sensiks zit hem niet alleen in de techniek van de pod, maar ook in de kunst om audiovisueel materiaal te ­combineren met geur, warmte en beweging. ‘Wij hebben ­hiervoor gebruikgemaakt van kennis van TNO. Onderzoekers daar hebben bewezen dat multizintuiglijke stimulatie, mits ­passend gemixt, intense ervaringen oplevert en sterke emoties oproept.’

De pods staan nu onder meer bij Mentaal Beter, een netwerk van therapeuten en psychologen, en bij het Radboudumc. ­Binnenkort worden ze geplaatst bij het Prinses Máxima Centrum voor kinderoncologie. Patiënten kunnen zo voor en na de operatie ontstressen. Ook GGZ-instelling Stic­hting Philadelphia heeft onlangs acht cabines besteld, na een maandenlange proef in ­samenwerking met TNO. ‘Uit observaties en metingen van onder andere stressniveaus bleek dat mensen significant opknapten van een podervaring. Mensen zijn alerter en opener, en bloeien soms op. Vaak willen ze gelijk nog een keer in de pod.’ (JA) augustus 2018 | de ingenieur 8 | 43

foto’s Alpen Storage

EUREKA

FIETSKLUIS Wie geen fietsenberging, garage of schuur aan huis heeft, moet zijn fiets op straat of in de tuin parkeren. Daar is het rijwiel overgeleverd aan het weer, dieven en vandalen. Ook in de ­parkeergarage van een flatgebouw is een mooie fiets niet altijd veilig. Eigenaren van wat duurdere fietsen slepen daarom trappen op en af met hun fiets om die ’s nachts in de gang of woonkamer te stallen. Het Amerikaanse ­bedrijf Alpen Storage biedt een alternatief: een kluis waar een enkele fiets in is te stallen, volledig afgeschermd van alle ongewenste elementen.

De gepatenteerde Alpen Bike Capsule heeft een halfronde vorm die doet denken aan een nautilusschelp. Deze vorm is opgebouwd uit twee schaaldelen van de sterke, uv-bestendige kunststof polyethyleen. Het eerste deel is tevens het voetstuk van de capsule, waar de fiets op wordt geparkeerd. Het tweede deel is een grote afsluitkap met aan weerszijden een aluminium draaipunt, voorzien van kogellagers voor een soepele werking. De kap sluit de capsule waterdicht af en is aan de voorkant af te sluiten met een ­cilinderslot.

De Bike Capsule is ruim 2 m lang, 1,3 m hoog en 82 cm breed. Dit biedt voldoende ruimte voor de meeste fietsmodellen. Fietsen met een stuur breder dan 56 cm passen met een gedraaid voorwiel in de Bike Capsule. Ook is er voldoende ruimte voor accessoires.

De Bike Capsule is bedoeld om in de tuin of in de parkeergarage van 44 | de ingenieur 8 | augustus 2018

een flat- of kantoorgebouw te plaatsen. Om te voor­komen dat de Bike Capsule inclusief inhoud wordt gestolen, is het voetstuk van binnenuit met bouten aan de grond te verankeren. Voor plaatsing op de stoep of in een parkeervak op straat zal de ­gebruiker eerst contact met de gemeente op ­moeten nemen.

De Bike Capsule is vanaf september leverbaar in de Verenigde Staten. Of hij ook naar Nederland komt, is nog niet bekend. (PS)

EUREKA

Vier jaar geleden wierp Philip Frenzel, een Duitse master­ student m ­ echatronica aan de Hochschule Aalen, zijn jas achteloos over een trapleuning. Daarbij vloog zijn gloednieuwe ­iPhone uit de jaszak, waarna het scherm versplinterde. Ontevreden over de kwaliteit van standaard beschermhoesjes ontwierp Frenzel een actief veersysteem dat de telefoon bij een val beschermt.

Aanvankelijk dacht Frenzel aan een telefoonhoesje met airbag­systeem, maar dit bleek onpraktisch. Uiteindelijk leverde zijn ontwikkelwerk de Active Damping (AD) Case op.

Die oogt in eerste instantie als een gewoon telefoonhoesje dat om de zijkanten en achterkant van de telefoon heen zit.

Langs de zijkanten voegt de AD Case slechts 0,6 mm aan dikte toe. Aan de achterkant, waar de techniek in zit, komt er 4,9 mm bij.

De AD Case heeft sensoren die detecteren wanneer de telefoon in een vrije val raakt. Uit ieder van de vier hoeken van de hoes schiet dan een paar dubbele bladveren naar buiten.

Deze bladveren zijn gemaakt van dun plaatmetaal met een kunststof beschermlaag. Door de gekromde vorm van het metaal krullen de bladveren beide kanten op en vormen ze een soort veiligheidskooi. Hierdoor ontstaat een afstand van

foto’s AD Case

MOBIELE SCHOKDEMPERS

3 cm ­tussen de telefoon en het puntje van elke bladveer.

Bij het ­raken van de grond fungeren de bladveren als schokdempers die de klap opvangen.

In de komende weken start een crowdfundingcampagne waarbij de AD Case wordt aangeboden voor alle iPhone-­ modellen vanaf de iPhone 6. Als deze campagne succesvol is, volgen hoesjes voor Android-smartphones van onder meer Samsung en Huawei. (PS)

PIJNLOOS PRIKKEN in combinatie met onze ­applicator.’

De applicator werkt op basis van diverse in te stellen parameters, zoals druk, impactsnelheid en de duur van het aandrukken. Door nu per type micronaalden en huid te spelen met deze – en andere – instellingen, is de efficiëntie van de naaldjes te optimaliseren. ‘Tegelijkertijd zorgen we zo voor consistentie: per prik dezelfde dosis.’ UPRAX werkt daarnaast aan ‘eenvoudigere’ versies met een specifieke toepassing, bijvoorbeeld voor landen met een gebrek aan medisch personeel, voor oorlogsgebieden of voor thuisgebruik. Ook is er een wegwerpmodel in de maak. ‘Wanneer het voor ngo’s gemakkelijk wordt dit soort modellen met nood­vaccins op te slaan, kunnen ze epidemieën voorkomen. Dat kan een hoop levens redden.’ (JA) illustratie uPRAX

Er wordt momenteel ­wereldwijd aan gewerkt: naaldjes die niet door de huid heen prikken, maar ­erin. Dat maakt een (vaccin)prik niet alleen minder pijnlijk doordat er geen zenuwen worden geraakt, maar vaak ook efficiënter. De meeste immuuncellen zitten immers in de huid, niet eronder. De naaldjes die nu in ontwikkeling zijn, kampen alleen ­allemaal met hetzelfde probleem: de dosis die via de naaldjes de huid ­binnendringt, varieert per prik.

Het Delftse bedrijf uPRAX kwam onlangs met een oplossing: een cilindervormig apparaat met op de kop een ­uitsparing voor een plaatje met micro­naaldjes.

Bij een druk op de knop schiet er een stampertje naar voren dat het plaatje in de huid drukt. Het ‘pistool’ doet dat ­consistent en bovendien is min of meer universeel, zegt ir. Marcel Fleuren, ­medeoprichter van uPRAX.

‘We werken samen met verschillende onderzoeksgroepen en bedrijven, allemaal bezig met hun eigen micronaalden, die qua afmetingen en vorm passen in de cilinder. De verwachting is dat over een jaar of vijf een beperkt aantal systemen de markt domineert, hopelijk

augustus 2018 | de ingenieur 8 | 45

illustraties Silverwing

EUREKA

VLIEGTUIG VOOR ÉÉN Over een jaar of tien zou het volgens het Delftse studententeam Silverwing moeten kunnen: ’s morgens met een eenpersoonsvliegtuigje naar je werk ­vliegen. En wie weet gebeurt dat met het elektrische motorachtige vehikel waarmee de Delftenaren in juni 20.000 dollar wonnen in de eerste ronde van de GoFly­competitie van Boeing. Inzet van de ­ontwerpwedstrijd: een haalbaar verticaal ­opstijgend eenpersoonsvliegtuigje dat minstens twintig minuten in de lucht blijft.

‘Boeing selecteerde ons samen met ­negen andere teams uit zeshonderd deelnemers’, zegt Silverwingteamlid en masterstudent luchtvaart- en ruimtevaarttechniek Victor Sonneveld BSc. ‘Een soort aanmoedigingsprijs, want iedereen maakt nog kans eind februari 2019 de tweede ronde te winnen, waar een geldbedrag van 50.000 dollar aan vastzit.

Daarna volgt in oktober de finale, goed voor een miljoen dollar.’

Silverwing, dat nu naarstig op zoek is naar sponsors, heeft zijn zinnen gezet op 46 | de ingenieur 8 | augustus 2018

een mix van helikopter en vliegtuig.

De berijder zit vastgesjord op een kuipstoeltje, met pal achter hem twee joekels van propellers en een aantal stuurvinnen. Zijn handen omklemmen een ‘stuurwiel’ dat vastzit aan een vleugel ter hoogte van de voeten. In ­horizontale vlucht is het dan net alsof hij op een motor zit.

Verticaal opstijgen heeft meer weg van een kermisattractie: de rijder kijkt dan tegen het hemelgewelf aan en kan de Silverwing laten kantelen door een commando te geven. ‘Dat commando voer je in via een toetsenbord, net zoals opdrachten om hoger of sneller te vliegen’, zegt Sonneveld. ‘Het vliegtuigje is volledig autonoom. Je hoeft er dus geen brevet voor te halen.’

De mix van vleugel en propellers is een logische, licht Sonneveld toe. ‘Met een vleugel heb je meer lift, waardoor de propellers minder hard hoeven te ­werken. Dat scheelt brandstof.’ Ook de behuizing rond de propellers, noodzakelijk vanwege de veiligheid, moet bijdra-

gen aan de lift. ‘Hoeveel dat gaat uit­ maken, weten we nog niet. Maar we maken van de nood een deugd. De ­behuizing zorgt bovendien voor een ­reductie van het ­geluid: het ontwerp mag maximaal 87 dB produceren.’

Silverwing hoopt voor eind februari een prototype af te hebben. ‘Maar waarschijnlijk wordt het vanwege de beperkte financiën en tijdsdruk een schaal­ model.’ (JA)

‘Schat! We moeten weer een nieuwe keukenlamp!’ Ik frons. Ik wil dingen die stuk zijn niet vervangen. Ik wil ­dingen die stuk zijn repareren. Twee van de drie IKEAled-lampen onder onze IKEA-keukenkastjes doen niets meer wanneer je wrijft over de ‘wrijf hier om aan te gaan’plek. ‘Ik probeer ze vandaag te repareren en als dat niet lukt halen we nieuwe, oké?’

WEEËNTRACKER In het laatste stadium van een zwangerschap is het vaak gissen geblazen. ­Geven de krampen aan dat de baby op komst is? Of zijn het ‘slechts’ voorbereidende spiersamentrekkingen van de baarmoeder en laat het kindje nog even op zich wachten?

Een sensor van het Belgisch-Amerikaanse bedrijfje Bloomlife biedt een helpende hand. Dit kleine apparaatje, dat met een elektrodesticker onder de navel wordt geplakt, meet continu de samentrekkingen van de baarmoeder. Hoe vaak vinden die plaats? Hoe lang duurt dat? En hoeveel tijd zit ertussen? De ­data gaan via bluetooth naar de smartphone en worden weergegeven in overzichtelijke ­grafiekjes en trendlijnen. Op die manier is onderscheid te maken tussen oefenweeën en echte weeën, die soms veel op elkaar lijken. Dit moet onder meer voorkomen dat vrouwen naar het ziekenhuis gaan terwijl er niets aan de hand is.

Het apparaatje zou daarnaast een middel zijn om dreigende vroeggeboortes op te sporen. Vaak merken vrouwen volgens Bloomlife weinig of niets van de samentrekkingen die daaraan voorafgaan. Door in zo’n geval bijtijds in te grijpen met medicijnen, zijn de weeën te remmen.

Verder wil het bedrijf meer inzicht krijgen in de gezondheid van zwangere vrouwen. De gegevens hiervoor worden vergaard door de weeëntracker te ­verhuren voor 20 dollar per week. Uit de verzamelde gegevens moeten ­algoritmes patronen halen die nu niet of nauwelijks zichtbaar zijn. De tracker moet zo op termijn in een vroeg stadium kunnen signaleren of er iets ­misgaat. (JA)

Een halfjaar later leg ik mijn Dremel, multimeter en ­soldeerbout klaar en ga ik met tegenzin aan de slag. De meeste massaproductiespullen zijn namelijk niet open te krijgen. En als je ze wél open krijgt, is de elektronica ­onbegrijpelijk omdat niets is gelabeld.

Ik val dan ook bijna van mijn stoel wanneer het me lukt om de lamp te openen door één palletje weg te duwen.

Mijn verbazing wordt nog groter wanneer ik zie dat de lamp een adapter bevat waarop netjes staat dat hij de stroom van 220 V naar 12 V transformeert. Verderop zit een kleine printplaat waarop is aangegeven welk draadje de plus en welke de min is. Ideaal. Met mijn ­multimeter kom ik er snel achter dat de adapters zijn doorgebrand: er komt geen 12 V meer uit. Op de adapter staat hoeveel stroom deze zou moeten kunnen leveren en dat is meer dan ­genoeg om niet één, maar drie led-balkjes van energie te voorzien. Ik lus de 12 V-­draden van de ene nog wel ­werkende lamp door naar de twee niet meer werkende en voilà: alle lampen doen het weer.

Dat dit kon, is uitzonderlijk. Moderne apparaten worden doorgaans zo gemaakt dat ze niet door consumenten zijn te openen. Dat kan met veiligheid te maken hebben, maar vaak is het ook onderdeel van het businessmodel van de producent. Als je zelf je lamp kunt repareren, koop je ­minder vaak een nieuwe.

Ik vind dat een nogal cynisch businessmodel. We moeten op alle mogelijke manieren duurzaam met grondstoffen en energie om gaan, willen we de wereld een beetje leefbaar houden. Apparaten die makkelijk zijn te repareren moedwillig dichtlijmen zodat klanten bij een defect een nieuwe moeten kopen is dan onverkoopbaar.

Of de ingenieurs bij IKEA bewust hun lampen wél repa­ reerbaar hebben gemaakt, of dat het voor het IKEA­productieproces beter is dat er niet wordt gelijmd: ik weet het niet. Maar het resultaat is hetzelfde: ik kan mijn lamp fixen. En mocht ik in de toekomst een extra lamp nodig hebben, dan staat IKEA bovenaan de lijst met producenten omdat hun spullen repareerbaar zijn.

Oké, er is één verschil. Als we nieuwe lampen hadden ­gekocht, hadden we die na één dag gehad en niet pas na een halfjaar. ‘Een halfjaar met minder lampen geleefd, dat is ook goed voor het milieu, toch schat?’ ‘Grrr …’

ROLF ZAG EEN DING

foto Bloomlife

FIXBARE LAMP

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

augustus 2018 | de ingenieur 8 | 47

48 | de ingenieur 8 | augustus 2018

WAT VINDT DE LEZER VAN DIT BLAD EN DE BIJBEHORENDE SITE

SWAARDE ER

8

,

01

GEM

ID

G RIN

LEZ

Offline gewaardeerd, online genegeerd 78 DELD IN 2

De Ingenieur wordt uitgeplozen en hoog aangeslagen, maar de meerderheid van de lezers laat de bijbehorende website en sociale-media-kanalen nog links liggen.

Dat blijkt uit de resultaten van een recent onderzoek. tekst Marc Seijlhouwer MSc illustraties Ruud Vogelesang

I

n mei legde De Ingenieur haar lezers een enquête voor over het blad, met vragen als: ‘Hoe vaak leest u het?’, ‘Hoe waardeert u de rubrieken?’ En natuurlijk: ‘Heeft u nog tips?’

Ruim tweeduizend lezers gaven gehoor aan deze oproep. De grote meerderheid (70 %) vindt het blad een acht waard; gemiddeld krijgen we een 7,8. 68 % geeft verder aan het afge­lopen jaar alle nummers te hebben gelezen, en meer dan de helft zegt elk nummer grotendeels of helemaal te lezen. 44 % besteedt tot slot een halfuur tot een uur aan het lezen van ons blad.

Niet te veel opinies Heeft de trouwe lezer dan ook nog ­kritiek­punten? Hoewel de vaakst voor­komende reactie op onze vraag om suggesties ‘ga zo door’ was, kwamen er ook waarschuwingen. ‘Kijk uit met de opinieverhalen en columns; het moet geen kranten-weekend-magazine worden’, aldus één lezer. Anderen lijken die mening te delen: gemiddeld scoren de opinierubrieken in het blad nét iets lager dan andere onderdelen, hoewel alle rubrieken een dikke voldoende krijgen.

Overigens is dat niet meteen een reden om met prikkelende opinies te stoppen, want er zijn genoeg lezers die ze wél kunnen waarderen.

Wie bent u?

21

273

lezers van het blad 137

58 105

20

135

500

275

206

<25 jaar 25-35 jaar

396 lezers van de website

481

35-45 jaar 45-55 jaar

257

55-65 jaar 65-75 jaar

509

>75 jaar

augustus 2018 | de ingenieur 8 | 49

Waar wilt u meer over lezen?

65%

duurzame energie

41%

mobiliteit

41%

circulaire economie

40%

smart elektriciteit

37%

kunstmatige intelligentie

36%

hightech systems

34%

medische technologie

In welke sector werkt u?

0

bouw/civiele techniek

chemie

500

31%

slimme steden

28%

robotica

26%

kernenergie

22%

deltatechnologie

hightech systems

21%

anders

industrieel ontwerpen

21%

groene chemie

20%

t elecommunicatie

defensie energietechnologie

informatica/ict

1000

landbouwtechnologie logistiek luchtvaart-en ruimtevaarttechnologie medische technologie maritieme technologie/offshore onderwijs robotica voertuigtechniek/automotive

Wat vindt u van de rubrieken?

3,65

Punt

3,88

Focus

3,88

Mรถring

3,97

Omslagverhaal

3,58

Quote

3,49

Podium

3,88

Eureka

3,49

Media

3,96

Voorwaarts

3,56

Kopstuk

3,82

Het nieuwe werken

3,82

Passie

50 | de ingenieur 8 | augustus 2018

metaalindustrie

1500

anders

2000

2196

ONVERANDERD TEVREDEN IN VERANDERENDE TIJDEN Maar dan moeten we natuurlijk wel de juiste mensen een podium bieden. ‘Ik zou graag meer aandacht voor echte techneuten zien, en minder politici die maar wat naroepen en geen idee van de consequenties hebben’, uitte een van de lezers zijn of haar onvrede.

Hoe dan ook wordt De Ingenieur niet hoofdzakelijk gelezen voor de meningen. Bijna iedereen (87 %) neemt het blad ter hand uit interesse in techniek. 63 % (lezers konden bij deze vraag meerdere antwoorden aanvinken) wil op de hoogte blijven van de nieuwste ontwikkelingen.

Daarnaast konden mensen zelf invullen waarom ze het blad lezen.

‘Sommige ingenieurs laten echt leiderschap zien in hun vak. Daar haal ik weer inspiratie uit’, schreef één lezer. ‘Ik gebruik het blad als hulpmiddel bij de uitleg hoe belangrijk de rol van techniek in onze maatschappij is’, noteerde een ander. En één respondent leest het blad ‘om aangenaam in slaap te vallen’. Hopelijk bedoelde hij of zij dat positief.

Bijblijven na het pensioen Wie ís de lezer van De Ingenieur eigenlijk? Ondanks de veranderende verhoudingen in de techniek lijkt ons lezerspubliek nog te voldoen aan het cliché over technici: 95 % van de respondenten was man. Ook zijn er relatief veel ouderen onder onze lezers; 35 % is 65-plusser. Een van deze lezers vertelde: ‘Ik lees De Ingenieur om als senior de ontwikkelingen binnen de techniek te blijven volgen.’ Dat blijkt ook voor andere ouderen een belangrijke reden om het blad te lezen.

Qua beroepen zijn onze lezers divers: ‘anders, namelijk ...’ is met 34 % duidelijk het meest gekozen antwoord. Daarna komt de bouw/ civiele techniek (18 %). Hier weerspiegelen de respondenten de arbeidsmarkt; de bouw is een van de grootste werkgevers in Nederland, ook voor ingenieurs. ICT komt in ons onderzoek op de derde plaats.

Uit de antwoorden op de vraag ‘Waar zou u meer over willen lezen?’ blijkt niet direct een voorkeur voor het eigen vakgebied. ‘Ik zou meer willen lezen over alle onderwerpen; ik heb een brede interesse’, schreef één lezer. Toch is er een trend zichtbaar: vooral de onderwerpen die belangrijk zijn voor onze toekomst zijn populair. Met stip op één: duurzame energie. 65 % van u zou hier meer over willen lezen in het blad, terwijl we al vrijwel elke maand aandacht aan dit onderwerp besteden. Ook mobiliteit scoort hoog.

Sitelezer vaker vrouw Onze website heeft zich de laatste jaren ontwikkeld van een slecht ontworpen ‘moetje’ tot een actief nieuwsmedium. Elke dag verschijnt er een aantal berichten over de nieuwste technologie uit Nederland en de rest van de wereld, met af en toe een blog van de redactie of een leuke video.

De lezer van het blad lijkt de weg naar de site echter nog nauwelijks te vinden: drie kwart geeft aan hem nooit te bezoeken. En van het kwart dat de website wél bezoekt, zegt meer dan de helft niet meer dan eens per maand langs te komen.

Hoewel de lezers van het tijdschrift dus nauwelijks op onze website zijn te vinden, heeft hij inmiddels toch een behoorlijk publiek van 40.000 bezoekers per maand. Om erachter te komen wie die mensen zijn, vroegen we ook de abonnees van onze wekelijkse e-mailnieuwsbrief – die de website veel vaker zullen bezoeken dan de lezers van het tijdschrift – om een aantal vragen te beantwoorden.

Lezers zijn al lange tijd erg tevreden over De Ingenieur.

Bij elk onderzoek komt ongeveer hetzelfde cijfer naar voren: een 8.

Ook wordt het tijdschrift goed gelezen. In 2010 gaf ruim de helft van de lezers aan meer dan veertig minuten aan een nummer van het blad te besteden. In de nieuwe enquête zegt 74 % meer dan dertig minuten in een nummer te lezen, 34 % zelfs meer dan een uur. En 68 % geeft in de enquête van dit jaar aan alle nummers te lezen, tegenover 66 % in 2010. In 2004 las men gemiddeld vier op de vijf nummers.

De wensen van de lezer veranderen met de jaren wel.

In 2004 wilden de lezers bijvoorbeeld vooral meer lucht- en ruimtevaart en informatica in het blad zien.

Nu zijn duurzaamheid en mobiliteit de populairste ­onderwerpen. Dat is ook niet zo vreemd, want de ­afgelopen veertien jaar zijn de energietransitie, de klimaatverandering en de zelfrijdende auto grote maatschappelijke en technische onderwerpen geworden.

Daar komt in ieder geval één interessant ­gegeven uit: de bezoeker van onze website is gemiddeld ouder dan de lezer van ons blad. Van de 1183 respondenten was 84 % ouder dan 45 jaar, terwijl maar liefst 45 % de pensioen­ gerechtigde leeftijd had bereikt. Misschien dat technici pas na hun pensioen eindelijk tijd ­hebben om ook online de nieuwste ­ontwikkelingen te volgen?

Twitter Verder liggen de man-vrouwverhoudingen iets anders: 11 % van de nieuwsbrieflezers is vrouw, terwijl dat bij het blad minder dan 5 % is. Wel zijn de invullers van de vragenlijst ook hier dik tevreden: bijna elk aspect van de nieuwsbrief en de website scoort gemiddeld een 4 uit 5 of hoger.

Ten slotte laten de respondenten de social-­ media-kanalen van De Ingenieur nog grotendeels links liggen. Misschien ligt het aan de aard van het blad of aan de gemiddelde leeftijd van de lezers, maar 95 % van de nieuwsbriefabonnees volgt De Ingenieur niet op Twitter of Facebook. ­LinkedIn is populairder: 12 % volgt ons daar.

Uiteraard zijn we als redactie blij dat u het blad waardeert. Dat die waardering niet is afgenomen nadat we ons tijdschrift enkele jaren geleden in een nieuw jasje hebben gestoken, is voor ons een teken dat we op de goede weg zitten. En uiteraard blijven we ons best doen om zoveel mogelijk verschillende onderwerpen aan bod te laten komen, van de energietransitie tot kunstmatige intelligentie. | augustus 2018 | de ingenieur 8 | 51

WERELDWIJD STELT ONS KLIMAATBELEID NIETS VOOR

‘Wind en zon blijven marginale spelers’ Met de nieuwe Klimaatwet en de hoofdlijnen voor het Klimaat­

ALDUS

akkoord wordt ons energiebeleid vrijwel volledig bepaald door het verminderen van de uitstoot van broeikasgassen. Maar de invloed van de mens op het klimaat valt reuze mee, schrijven Evert Jesse, Okko Bleeker en Rudi den Hertog. Bovendien gaan we het met wind en zon helemaal niet redden. Daarom moeten we kernenergie als volwaardig alternatief ontwikkelen.

Ir. Evert Jesse is partner van Aircraft Development and System Engineering.

Okko Bleeker is voormalig directeur Onderzoek en Ontwikkeling bij Rockwell Collins.

Ing. Rudi den Hertog is Chief Engineer van de Netherlands Aircraft Company. Zij schrijven dit stuk op persoonlijke titel.

52 | de ingenieur 8 | augustus 2018

verklaring van de hoogleraren Richard Lindzen, William Happer en Steven Koonin. Zij signaleren op grond van de ­officiële klimaatwetenschap dat de totale bijdrage van de mensheid op de energiehuishouding van de aarde sinds de industriële revolutie circa 1 % bedraagt. Met de menselijke invloed op het klimaat lijkt het dus wel mee te vallen.

Wanneer er dus geen knop ‘opwarmen van de aarde’ is waar de mensheid aan kan draaien, wat betekent dat dan voor ons energiebeleid? Zou dat er anders uitzien als we het niet op klimaatzorg baseren?

Fossiele brandstoffen

78,4 % Modern hernieuwbaar Hernieuwbaar

19,3 % Kernenergie

2,3 %

10,2 % Traditionele biomassa

9,1 %

Warmte van biomassa, zon geothermie

4,2 %

Waterkracht

3,6 %

Stroom van wind zon, biomassa Biobrandstof en geothermie

1,6 %

0,8 %

illustratie De Ingenieur

R

ecente ontwikkelingen in de klimaat­ wetenschap wijzen op een kleinere invloed van de mensheid dan algemeen wordt aangenomen. Stelde het vierde ­klimaatrapport van het IPCC in 2007 nog dat ‘alle’ opwarming sinds 1750 werd veroorzaakt door menselijke invloed, in het vijfde rapport van 2014 staat dat opwarming na 1950 ‘grotendeels’ door de mensheid wordt veroorzaakt.

Inmiddels is de helft van de historische opwarming sinds de Kleine IJstijd toegewezen aan natuurlijke oorzaken. Die beperkte invloed van de mens wordt nog eens benadrukt in een recente

Aandeel van her­ nieuw­bare energie in het totaal. De cijfers zijn van het Renewable Energy Network (2015).

foto EDF

Bouw van de hogedrukreactor EPR (links), een nieuwe kerncentrale op het Franse nucleaire complex in Flamaville.

Gaan we uit van klimaatzorg, dan is omschakeling naar niet-fossiele brandstoffen urgent om te voorkomen dat de aarde meer dan 2 °C ­opwarmt. Zonder klimaatzorg is het schaarser worden van fossiele brandstoffen hét probleem voor de energievoorziening in de toekomst. Ook al variëren de prognoses over wat er nog economisch winbaar is, de consensus is dat we nog voor zo’n honderd jaar aan voorraden hebben.

Schaalvergroting Het verschil zit hem dus vooral in het tijdstip waarop de wal het schip keert. Als de klimaatzorg terecht is, dan moeten we meteen de mouwen opstropen. In het andere geval hebben we nog een eeuw om te zorgen voor een volwaardige alternatieve energievoorziening.

Nu zou je kunnen denken dat we hoe dan ook baat hebben bij ­energiebesparing en grootschalige inzet van windturbines en zonnecellen; klimaatzorg of niet. In de praktijk ligt dat anders. Want we denken dat we met inzetten op wind en zon goed bezig zijn, maar de bijdrage ervan blijft op wereldschaal zeer beperkt. Volgens verschillende bronnen (onder andere het jaaroverzicht van het Renewable Energy Network, REN21) werd in 2015 minder dan 1,6 % van de wereldenergie geleverd door zonnepanelen en windturbines. Dit aandeel groeit met 10 % per jaar, zodat het aanbod ervan over zeven jaar zal zijn verdubbeld tot ruim 3 % van de huidige vraag. Echter, de mondiale energievraag als geheel neemt met 2 % per jaar toe. In dezelfde zeven jaar zal die dus met 15 % zijn toegenomen. Daardoor zal gebruik van fossiele brandstof met de huidige trends blijven toenemen, met of zonder klimaatakkoorden.

En hoe hard we er ook op inzetten, veel anders zal het niet worden.

Want het beleid is niet gericht op technologieontwikkeling, maar op schaalvergroting: het terugdringen van de kosten per eenheid. Aan de windturbines en zonnepanelen zoals we die nu gebruiken, zal weinig wezenlijks meer veranderen. Ook blijven de twee fundamentele ­tekortkomingen van duurzame energie overeind: de dichtheid van de

te oogsten energie is laag en de levering blijft onbetrouwbaar doordat wind en zon er niet altijd zijn als wij energie nodig hebben. Beide zullen daarom nooit meer worden dan een marginale speler: de mondiale energievraag is daarvoor ­gewoonweg veel te groot en te veeleisend.

En energiebesparing dan? Daarop inzetten is ­altijd zinnig, maar doet niet meer dan het onver­ mijde­lijke uitstellen. Bovendien is een beleid in ­deze richting moeilijk op te leggen aan die andere 7,6 miljard wereldburgers die ook wel eens willen proeven van de energiewelvaart die voor ons zo ­gewoon is.

Nationalistisch Zo Europees als we als land op veel ­gebieden bezig willen zijn, zo nationalistisch doen we nu over het klimaat en de energievoorziening. De invloed van de voorgestelde landelijke maat­regelen in het ­Klimaatakkoord is voor de burgers van Nederland duidelijk merkbaar, maar mondiaal gaat wat we hier doen echt niets voorstellen. Daarvoor is ­Nederland te klein.

Willen we een volwaardige opvolger van fossiele brandstof tot stand brengen, dan hebben we techniekontwikkeling nodig die ons een bron ­levert met dezelfde energieprestatie. Of men zich nu zorgen maakt over het klimaat of niet, die ­opgave geldt altijd. Kernenergie is daarvoor de voornaamste kandidaat. Als Nederland daar een zinnig bijdrage aan kan leveren, dan kunnen we mondiaal veel meer betekenen dan met een ­bijeengepolderd Klimaatakkoord. | augustus 2018 | de ingenieur 8 | 53

LIEFDE IS MAAR INGEWIKKELD

MEDIA

Voor haar project ROBOT LOVE vroeg activist en kunstenaar Ine Gevers filosofen, schrijvers en kunstenaars om korte essays te schrijven over liefde voor en met robots. Zoals de auteur het zelf verwoordt: ‘ROBOT LOVE stelt een simpele en tegelijk complexe vraag: kunnen robots ons iets over liefde leren?’

De antwoorden blijken echter voornamelijk complex. In de essays gebruiken auteurs regelmatig ondoordringbare formuleringen, waardoor hun punt wazig blijft, in ieder geval voor lezers die niet bekend zijn met de achterliggende filosofieën. Zo verbindt één auteur robotseks met de waarde van de vrouw in een kapitalistische maatschappij.

Waarom dat verband gelegd moet worden? Geen idee.

Wartaal Een ander voorbeeld is het kunstproject MNEMODRONE. Dat bestaat uit een drone die bezoekers vraagt via een toetsenbord herinneringen in te ­tikken. De drone combineert die herinneringen vervolgens tot een soort van spraak met behulp van kunstmatige intelligentie. In het boek staat een ‘interview’ met deze drone. Vaak slaat de drone echter halve wartaal uit. Het is een kunstproject, vrij om te interpreteren, maar in tekst komt het in elk geval niet tot zijn recht.

onder redactie van ir. Frank Biesboer m.m.v. ir. Jim Heirbaut, Marc Seijlhouwer MSc en drs. Enith Vlooswijk

Gelukkig zijn er ook concretere verhalen. Een interview van Gevers met de Japanse hoogleraar robotica Minuro Asada maakt duidelijk dat angst voor menselijke gevoelens (zoals seksualiteit) bij robots vooral iets westers is. Japanners accepteren robots veel meer als personen en kennen dus ook minder angst.

Een verhaal van Mohammed Salemy betoogt verder dat de overgang naar seks met robots heel geleidelijk kan gaan. Kijk maar: nu is veel van onze intimiteit al virtueel, via sexting of webcamshows. Als AI straks goed genoeg een mens na kan doen in sms’jes en computerbeelden levensecht worden, wat is dan nog het verschil met een mens?

Teledildonica Dat aan die digitalisering van onze persoonlijke gevoelens ook een nadeel zit, stipt Ingo Niermann aan in het openingsessay. Hij schrijft: ‘We vervangen intimiteit door multimedia en allerlei masturbatiegadgets, waardoor we minder vaak seks hebben.’

Dat laatste klopt: recent onderzoek laat zien dat mensen inderdaad minder vaak seks hebben, hoewel de oorzaak daarvan onduidelijk is.

Niermann ziet in robots twee paden die we de komende decennia kunnen bewandelen. Optie 1: robots worden in alles beter dan mensen. Dan worden ze dus ook beter in relaties en seks. Kiest geen mens dan meer voor een niet-robotische partner? Of blijven dat toch een soort veredelde masturbatiepartners? Optie 2: robots worden geen personen, maar meer een soort huisdieren. Mensen hebben

Het kunstwerk Conversations with Bina48, waar een mens in gesprek gaat met een robot-buste.

54 | de ingenieur 8 | augustus 2018

foto Stephanie Dinkins

De hypothetische toekomst met robots blijft ­fascineren. Maar de vraag of robots ons iets over liefde kunnen leren, is lastig te beantwoorden, zo blijkt uit het boek ROBOT LOVE.

foto Rene Schutze

STROOMSPELLETJE Hoe leer je tieners iets over zoiets ontastbaars als elektriciteit? Een spel van de University of Cambridge probeert het met puzzels en een sympathieke verteller.

minder verwachtingen van huisdieren, waardoor deze optie technisch gezien realistischer is dan de eerste. Maar seks met zo’n robot is dan weer ondenkbaar.

Deze tegenstelling ontaardt om de een of andere reden in een pleidooi voor een ‘leger der liefde’ dat in de toekomst zal ­ontstaan om goed voor iedereen te zorgen. Een sterke pointe ontbreekt dus, en helaas is dat bij veel van de verhalen zo. Of ze zijn zo ingewikkeld opgeschreven dat het punt niet overkomt, of het zijn meer een soort kabbelende bespiegelen op het mens-zijn.

Dementerende ouderen Waar zo’n bespiegeling wél werkt, is in een weliswaar slecht geschreven, maar inhoudelijk interessant gesprek tussen vijf fictieve bezoekers van de film I Am Alice. Deze film laat zien hoe dementerende ouderen vrienden worden met een pop. De vijf gespreksdeelnemers hebben allemaal een andere blik: de ingenieur vindt het mooi dat techniek een alternatief biedt voor liefde, de ethicus vindt dat daarmee het begrip liefde omlaag wordt gehaald, enzovoort. Juist de houterigheid van de dialogen (eigenlijk meer kleine betoogjes van elk van de sprekers) zorgt voor een helder overzicht van de standpunten en de voors en tegens van robotliefde.

Uiteindelijk wordt de vraag die Gevers aan het begin van het boek stelt nauwelijks beantwoord. Ja, veranderende techniek zorgt ervoor dat onze interpretatie van liefde verandert. Virtuele relaties zijn dankzij smartphones en allerhande vormen van ‘teledildonica’ makkelijker en tastbaarder geworden. Maar dat techniek de maatschappij verandert en daarmee onze blik op seks, is niet bepaald een nieuwe observatie. En wat robots ons nou kunnen leren over liefde? Dat blijft onduidelijk.

Daarbij doet het boek weinig concrete voorspellingen, waardoor de kans dat die de plank totaal misslaan niet zo groot is. Maar doordat de teksten zo vaag blijven, moet je als lezer wel érg je best doen om te begrijpen wat voor toekomstscenario ze nu eigenlijk schetsten. (MS)

WIRED | gratis via Steam

foto University of Cambridge

Een oude vrouw knuffelt met een robot.

Wired is een gratis game voor pc en mac. Hierin bezoek je een nogal bijzondere school, waar een aardige professor je langzaam wegwijs maakt in de wereld van de elektriciteit. Hij legt gaandeweg uit wat stroom is, hoe schakelaars werken, en wat weerstand en spanning precies zijn. Vervolgens moet je als speler puzzels oplossen: circuits werkend maken door verbindingen te leggen tussen krachtbronnen en apparaten. Naarmate je verder in het spel komt, wordt het steeds ingewikkelder. Het vereist nog best wat vooruit­denken om de latere puzzels tot een goed eind te brengen. Daarmee verschilt het spel van veel andere educatieve software. Meestal is leren het enige doel; hier lijkt de lol van het oplossen van puzzels minstens zo belangrijk. Dat blijkt ook uit de ­‘lessen’ over de werking van elektriciteit; die komen maar af en toe voorbij en duren niet te lang.

Dat Wired zo speelbaar is, komt misschien doordat de maker, Diarmid Campbell, twee decennia in de games­ industrie werkte. Hij weet dus hoe je een spel leuk maakt voor een groot publiek. Inmiddels is hij onderzoeker aan de University of Cambridge en wil hij tieners overhalen om een technische studie te gaan doen. Wired moet dat bewerkstelligen door een abstract, onzichtbaar principe als elektriciteit tastbaar te maken. Dat spreekt (jongere) tieners meer aan dan droge natuurkundelessen.

Campbells ervaring kan helaas niet verbloemen dat het spel een beperkt budget had. De beelden zien er wat flets uit en de jurk van de hoofdpersoon lijkt meer op een ziekenhuishemd. Na een tijdje merk je echter nauwelijks nog hoe lelijk het spel is, hoewel de bewegingen van je personage wel altijd een beetje wiebelig blijven voelen. (MS)

Screenshot uit het spel Wired, waarin de speler leert hoe elektriciteit werkt door puzzels op te lossen.

ROBOT LOVE | 121 Blz. | € 35,99

augustus 2018 | de ingenieur 8 | 55

MEDIA

VERANDERING VAN ONDEROP Welke methodes werken het best in de overgang naar een meer duurzame maatschappij? Dit boek zet ervaringen van burgers in verschillende Europese steden op een rij.

foto Heempark Genk

Een betere wereld begint bij jezelf, luidt een bekende kreet. Welke vormen dit allemaal kan ­aannemen, toont het boek Change the World City by City van de Belgische onderzoekers Leen Gorissen en Erika Meynaerts. Het boek gaat over de overgang naar een duurzamere samenleving en laat zien hoe lokale initiatieven daarin een cruciale rol kunnen spelen.

Aan bod komen burgerinitiatieven in de Europese steden Brighton, Dresden, Stockholm, Boedapest en Genk. Zoals de talloze groepen die zelf een lokale voedselvoorziening hebben georganiseerd. Ze nemen groenten af van lokale boeren en slaan daar-

mee meerdere vliegen in één klap. De biologische, seizoensgebonden groenten komen uit de buurt, dus er is minder aan transport verbonden CO2-uitstoot. Ook besparen ze kosten, doordat ze direct van de boer kopen. Ten slotte ondersteunen ze de lokale economie.

Een ander mooi voorbeeld is hoe een groepje fietsfanaten in Boedapest na jarenlang volhouden eindelijk de stadsbestuurders zover kreeg om fietsvriendelijke infrastructuur aan te brengen. Wat ooit begon als een fietsprotest, waarbij tijdelijk het verkeer op kruispunten werd stilgelegd, groeide uit tot een brede beweging die fietsen in de stad populair maakte.

Reisgids Change the World City by City ziet er goed uit. De verschillende steden zijn gecodeerd met een kleurtje, net als in een reisgids. Verder geeft het boek een goed overzicht van verschillende initiatieven uit grote en kleinere Europese steden.

Heel nieuw is wat er te lezen valt echter niet. Interessant wordt het pas echt wanneer de auteurs halverwege het boek ingaan op de mechanismes die het invoeren van duurzaamheid kunnen versnellen.

Hier gaat het bijvoorbeeld over het nadoen van ­succesvolle initiatieven elders, het vinden van partners en het opschalen van een project. Nuttig leesvoer voor zowel activisten als beleidsmakers. (JH)

In Genk maakten twee burgers zich druk over het verdwijnen van bijen uit de stad. Ze mobiliseerden medeburgers en wethouders om te komen tot een meerjarig bijenplan.

In Boedapest ontstond uit drie burgerinitiatieven Cargonomia, dat wekelijks met (bak)fietsen pakketten met lokaal verbouwde groenten bezorgt bij burgers en bedrijven.

56 | de ingenieur 8 | augustus 2018

foto Cargonomia

CHANGE THE WORLD CITY BY CITY | 202 Blz. | € 29,99

MEDIA

WAARHEIDSZOEKERS illustratie KDD 2017 video

Het algoritme Claim­ Buster controleert feitelijke claims, bijvoorbeeld uit een presidentieel debat, met behulp van een database vol bestaande factchecks.

De computer probeert beweringen te ­factchecken. Helpt dat echt tegen ­ ­fake news?

Binnen vier jaar krijgen we dagelijks meer nep- dan echt nieuws voor onze kiezen, voorspelt het Amerikaanse adviesbureau Gartner Study. Nu al slingeren robot­ profielen de wildste onzin­verhalen over het internet. En met toegankelijke software zijn filmpjes te produceren waarop politici uitspraken doen die ze in werkelijkheid nooit hebben gedaan. Tel die ontwikkelingen bij elkaar op en we doen er goed aan om niets meer te geloven wat ons in welke vorm dan ook bereikt.

Nu denk ik persoonlijk dat we Gartners voorspelling met een korreltje zout moeten nemen, maar het factchecken heeft sinds de komst van Trump een grote vlucht genomen, zowel in de VS als hier.

Elk zichzelf respecterend medium heeft zijn eigen muggenziftende napluizers. De broodjes aap, complottheorieën en andersoortige onwaarheden zijn echter talrijker dan een leger aan factcheckers ooit kan neersabelen. Het zou dan ook bijzonder handig zijn als onvermoeibare algoritmes ons dat tijdrovende proces tenminste deels uit handen namen. Dat is precies waar informatici en journalisten van het Tech & Check Cooperative van Duke University aan werken.

Het is niet het enige initiatief op dit gebied, maar het kreeg enige bekendheid door financiële steun van Facebook. De tool die ze ontwikkelden, ClaimBuster, controleert feitelijke claims met behulp

van bestaande factchecks uit een enorme database.

Helaas laat de effectiviteit van de tool nog te wensen over, zo ontdekte Brooke Borel, journalist en factchecker van PolitiFact. Bij een wedstrijdje factchecken kwam de computer behoorlijk in zijn digitale hemd te staan. Dat algoritmes geen flauw benul hebben van context, maakt het wegen van woorden en het identificeren van claims al een hele uitdaging; dat geldt nog meer voor het controleren op waarheidsgehalte.

Ook een hoogleraar bellen voor uitleg vindt de computer maar lastig.

Patriottische nieuwtjes Het grootste probleem van factcheckers, ook menselijke, is echter een ander: wie eenmaal een sterke mening heeft, laat zich door feiten nauwelijks meer van het tegendeel overtuigen. De Chinese overheid heeft dat goed begrepen. Gary King, een sociale wetenschapper van Harvard University, ontdekte in 2016 dat de ­Chinese overheid 448 miljoen nepnieuwtjes op social media had geplaatst. Om het publiek ervan overtuigen dat politieke tegenstanders het bij het verkeerde eind hebben?

Nee, het doel was om mogelijke collectieve actie te voorkomen door de aandacht af te leiden met ‘leuke nieuwtjes’ over ‘patriottische thema’s’.

Een geniaal idee, als je het mij vraagt. De beste manier om ons te wapenen tegen destabiliserende Russische trollen rond verkiezingstijd zijn geen doorwrochte factchecks, maar afleiding. Ik zou kiezen voor kattenfilmpjes.

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

De ANWB geldt bij uitstek als de organisatie van de individuele mobiliteit. Eerst met de fiets, later met de auto. De 135-jarige geschiedenis van de bond spiegelt hoe de Nederlandse samenleving veranderde.

135 jaar onderweg | 192 Blz. | € 24,95

De derde gast bij VPRO’s Zomergasten van dit jaar is internetpionier Marleen Stikker. Voor het programma zocht ze tv-fragmenten uit over de bijzondere relatie die de mens heeft met technologie.

ZOMERGASTEN | zondag 12 augustus, ­ 20.15 uur | tien dagen terug te kijken via vpro.nl/zomergasten

Alle mogelijke ­aspecten van de elektrische auto, van de slimste manier van ­op­laden tot de milieu­ prestaties, komen aan bod in dit met f­ eiten doorspekte boek.

Inclusief een overzicht van de nu ­leverbare modellen.

DE DOORBRAAK VAN DE ELEKTRISCHE AUTO | 220 Blz. | € 22,50 (ebook € 16,95)

Speciaal voor de zomer maakt de TU Delft een podcast over de wetenschappers op de universiteit. Tweewekelijks spreken de twee hosts met een onderzoeker over techniekethiek, cyborgs en andere ingenieursonderwerpen.

VAN DROOM NAAR DAAD | soundcloud.com/ sgtudelft

Dit oerboek van de architectuur gaat over tempels, ­verdedigingswerken, theaters, baden, havens, uurwerken, hijskranen en katapulten. De Romeinse bouwmeester V ­ itruvius (circa 85-20 v.Chr.) beschrijft in deze herdruk hoe ze te bouwen.

HANDBOEK BOUWKUNDE | 392 Blz. | € 35,-

augustus 2018 | de ingenieur 8 | 57

VOORWAARTS

135 JAAR AMSTERDAMSE ZELFOVERSCHATTING

Van luchtspoor tot metro Diep vanuit de moerassige bodem van de hoofdstad steeg vorige maand een aanhoudend, daverend applaus op. Het had even geduurd en een lieve duit gekost, maar de Noord/Zuidlijn werd dan eindelijk geopend. Het was het voorlopige hoogtepunt in een geschiedenis die begon in 1883. tekst Fanta Voogd

H

et is een prent die iedere Amsterdammer zal verbazen.

Een spoorlijn op het Waterloo­ plein? De kopergravure laat een duidelijk herkenbare Mozes en Aäronkerk zien, met op de plek van de huidige rommelmarkt een spoorweg op palen, zoals het ijzeren viaduct dat bij een stedentrip naar New York geldt als schilderachtig hoogtepunt. Het onlangs verschenen boek Metro. Geschiedenis van de Amsterdamse stadsspoorweg van historicus Herman de Liagre Böhl vertelt het verhaal achter de prent.

Het is een artist’s impression van de voorgestelde eerste stadsspoorweg van Amsterdam. Böhl markeert het plan als de prille voorgeschiedenis van de hoofdstedelijke metro.

Het plan werd op 19 februari 1883 aan de Amsterdamse gemeenteraad

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 geschiedenis van de toekomst.

58 | de ingenieur 8 | augustus 2018

gepresenteerd door W.K.M. Vrolik, de directeur van de Staatsspoorwegen.

Vrolik vond dat de hoofdstad eindelijk eens moest worden aangesloten op het railnetwerk van de Staatsspoorwegen.

Hij wilde dat realiseren met een nieuwe spoorlijn die van Nijkerk, via Amersfoort en Hilversum, naar Amsterdam zou leiden. En die niet ­eindigde op een kopstation aan de rand van de stad, maar met meerdere vertakkingen diep in de stad zou doordringen. Eén tak zou eindigen op de zojuist gedempte Houtgracht, die in december 1883 zou worden omgedoopt tot Waterlooplein. Een andere zou worden doorgetrokken naar het Centraal Station, toen nog in ­aanbouw.

Optimisme Het plan gaf alvast een voorproefje van de latere totstandkoming van de Amsterdamse metro: een lange aaneenrijging van telkens weer misplaatst optimisme over de kosten en de bouwtijd. Initiatiefnemer Vrolik meende ‘tenminste drie jaar’ nodig te hebben voor de verwezenlijking van zijn plan.

Maar hij verkondigde dat met de bouw

Artist’s impression van het vroegste plan voor een Amsterdamse stadsspoorweg (1883).

van een tijdelijk station en een tijdelijke spoorlijn er al een stadsspoorweg ­operationeel zou kunnen zijn voor de opening van de Wereldtentoonstelling op 1 mei 1883. Dat wil zeggen in minder dan tweeëneenhalve maand tijd. Het plan werd afgeblazen, vooral omdat de concurrerende, particuliere Hollandsche IJzeren Spoorweg Maatschappij er niet over peinsde de benodigde medewerking te verlenen.

Eind 1922 kwamen de twee sociaaldemocratische raadsleden Zeger Gulden en Emanuel Boekman met een tweede plan voor een Amsterdamse stadsspoorweg. De directeur van Publieke Werken achtte het uitvoerbaar en meende dat zo’n netwerk zou kunnen bestaan uit een paar radiaallijnen en een ringlijn onder de Keizergracht met een aftakking onder het IJ naar Amsterdam-­

VOORWAARTS

Z

o omstreeks het jaar 2000 zullen vijf grote lijnen in alle richtingen het dan tot een wereldstad uitgegroeide ­Amsterdam moeten doorkruisen.

illustratie E.A. Tilly, Collectie: Stadsarchief Amsterdam

‘De Friese Koerier’ over het Amsterdamse plan voor een toekomstig metronet (11 april 1968).

Noord. Tegelijkertijd verwachtte hij dat het plan te duur zou zijn om het binnen afzienbare tijd te verwezenlijken.

Staat in de stad Halverwege de jaren vijftig werd het idee voor een stadsspoorweg nieuw leven ingeblazen en in 1960 lag er een beginselprogramma. Het in 1963 ingestelde Bureau Stadsspoor, een samenwerking van Publieke Werken en het Gemeentelijk Vervoersbedrijf, werkte het idee verder uit en presenteerde in 1968 het Plan Stadsspoor. Hoewel uit een enquête van het Algemeen Handelsblad bleek dat een grote meerderheid van de Amsterdammers niet overtuigd was van het nut van een metro, nam de gemeenteraad het plan met slechts drie tegenstemmers aan. In 1970 begon de bouw van de Oostlijn.

Als we terugblikken op de periode waarin de komst van de metro werd voorbereid, dan valt op dat die samenvalt met de periode die door techniekhistorici wordt aangeduid als de ‘technocratisch-wetenschappelijke periode’ of het ‘technocratisch paradijs’ (19201970). Een tijdsgewricht waarin de politiek en de bevolking een bijna blind vertrouwen hadden in het ­probleemoplossende vermogen van wetenschappers en ingenieurs. In dat klimaat kon Rijkswaterstaat ongestoord projecten verwezenlijken als de Zuiderzeewerken en de Noordersluis van het Noordzeekanaal, destijds de grootste sluis ter wereld. Op hoofd­ stedelijk niveau nam de Dienst der Publieke Werken een vergelijkbare almachtige positie in. Van beide ambtelijke organisaties werd gezegd dat zij

een ‘staat in de staat of stad’ vormden.

Juist op het moment dat de metro daadwerkelijk moest worden gebouwd, kwam er echter een abrupt einde aan de technocratische gloriedagen. De ­helden van de Wederopbouw, de Deltawerken en het Algemeen Uitbreidingsplan golden van het ene op andere moment als kortzichtige technocraten, autoritaire specialisten, en vernietigers van natuur, landschap en stedenschoon.

Wie het Plan Stadsspoor bestudeert, kan niet anders dan concluderen dat de werkelijkheid een halve eeuw later nogal povertjes afsteekt bij de hemel­ bestormende plannen van 1968. Het beoogde metronetwerk was beduidend langer en fijnmaziger. Zo zou de Noord-Zuidlijn in het zuiden worden opgesplitst in een lijn naar Amstelveen en een lijn naar Schiphol­-Oost, en in het noorden in een lijn naar Nieuwendam en een lijn naar Oostzaan. Ook van de geplande Oost­-Westlijn is tot dusver niets terecht­gekomen. Wat opvalt, is dat de plannenmakers de tram met grote s­ telligheid hadden afgeschreven als verouderd (‘de tram is aan het einde van zijn Latijn’). Het gehele metroplan zou in 30 à 35 jaar tijd moeten zijn ­verwezenlijkt (rond 2000) en 2 miljard gulden gaan kosten. Niet alleen het ­oorspronkelijke plan uit 1968, maar ook de extreme en voortdurende onderschatting van de kosten en de bouwtijd tijdens de uit­voering zijn onmiskenbaar getekend door de geest van de ‘technocratisch­-wetenschappelijke periode’. In de ­na­­dagen van het ‘technocratische ­paradijs’ had optimisme de vorm aan­­genomen van halsstarrige hoogmoed. | augustus 2018 | de ingenieur 8 | 59

KOPSTUK

Op de lagere school was hij nog verlegen, maar nu leidt Marco Wieland een ­bloeiend bedrijf dat al achttien jaar werkt aan een nieuwe machine voor de halfgeleiderindustrie. Voor zijn vermogen om een heel systeem te doorzien, kreeg Wieland onlangs een prijs. tekst drs. Desiree Hoving

illustratie Marcel Groenen

Veelzijdige apparaatbo

T

ijdens de zomervakantie gaat ir. Marco Wieland steevast de bergen in om te wandelen met zijn gezin. ‘Hij heeft niet een heel goed richtings­gevoel en gebruikt daarom altijd een kaart, meestal op zijn telefoon’, zegt zijn vrouw ir. Susan Graas. ‘Als je tijdens zo’n bergwandeling denkt dat je beter een andere kant op kunt lopen om thuis te komen, dan moet je van goeden huize komen om Marco te overtuigen. ‘Hij luistert wel naar je, maar doet uiteindelijk toch wat hij zelf wil’, zei een van onze vrienden eens.’ Zelf beschrijft ze haar man liever als iemand die zowel kan luisteren als iemand die weet wat hij wil. ‘En hij is superlief en superslim’, voegt ze er snel aan toe.

Graas leerde Wieland kennen tijdens haar studie aan de TU Delft.

Of beter gezegd: toen ze samen in het bestuur van studentenvereniging Sint Jansbrug zaten, waar hij voorzitter was en waardoor hij een jaar langer over zijn studie deed.

Meteen nadat hij was afgestudeerd in de technische natuurkunde, richtte Wieland samen met studiegenoot ir. Bert Jan Kampherbeek en afstudeerhoogleraar prof.dr.ir. Pieter Kruit de start-up Mapper Lithography op. Sinds 2000 werken ze aan het ontwerp en de bouw van een machine die met elektronen in plaats van met licht een afbeelding op silicium kan schrijven. Met die methode zijn kleinere elektronische schakelingen op een computerchip te maken. Ook zijn er geen dure lenzen en maskers meer nodig. Hierdoor zijn chips niet alleen goed­ koper te produceren, maar ook in kleinere oplages te maken.

Bizar goed Hoewel de Mapper-machine nog niet op de markt is, ontving Wieland in juni al een prijs voor zijn ontwikkelwerk: de Martin van den Brink Award 2018. De award wordt sinds 2012 uitgereikt om duidelijk te ­maken dat systeemarchitectuur belangrijk is voor het succes van de Nederlandse hightechindustrie, in het bijzonder voor ASML. Martin van den Brink, waar de prijs naar is vernoemd, is daar president en Chief Technology Officer.

‘Ik zie overeenkomsten tussen het talent van Marco en dat van ­Martin’, zegt Kruit, die met beiden samenwerkte. ‘Ze doorzien allebei de gevolgen van een bepaalde verandering voor het hele systeem. De afgelopen twintig jaar nam Marco er steeds meer vakgebieden bij: elektronenoptica, big data, micromechanica ... Hij overziet het allemaal, 60 | de ingenieur 8 | augustus 2018

Naam Marco Wieland | Leeftijd 42 | ­Titel ir. | Opleiding technische natuurkunde (TU Delft) | Functie CTO en ­oprichter van Mapper Lithography BV

zoals een goed aannemer een tussenwandje in een huis kan slopen zonder dat het hele huis ­instort. Dat hij zich zo heeft verbreed, is de reden dat hij die prijs kreeg.’

Als student was Wieland al een talent. ‘Hij heeft gewoon gevoel voor techniek. Je hoefde hem maar één keer iets uit te leggen en hij kwam altijd terug met een originele toevoeging. De ­natuurkunde van technische applicaties zit van nature in hem’, zegt Kruit. ‘Op de middelbare school waren zijn prestaties al bizar goed’, weet jeugdvriend Rico Stork. ‘Voor zijn eind­examen scheikunde had hij een 10, terwijl de ­leraar die zelf het examen ook maakte een 9,8 haalde. De natuurkundelerares verbeterde hij ­regelmatig in de klas, wat heftige discussies op­leverde. En als hij eens was vergeten te leren voor een schoolonderzoek natuurkunde, dan vroeg hij: ‘Waar gaat het over?’ En haalde ver­volgens gewoon een 10!’

Op de lagere school blonk hij vooral uit in ­rekenen. ‘Maar toen was hij nog heel stil en verlegen. Hij hield niet van buiten spelen en voetballen was al helemaal niet aan hem besteed.’ Dat ver­ anderde toen hij ouder werd en de geschiedenisleraar hem vroeg om mee te doen aan het ­toneelstuk Hamlet. ‘Toen leerde hij hard praten en duidelijk articuleren, waardoor er ineens een ­hele andere Marco verscheen: iemand met zelfver-

MARCO WIELAND

uwer

trouwen die heel aanwezig durft te zijn’, zegt Stork.

De droom van Wieland is om een apparaat te hebben waarin chips zitten die met zijn machine zijn geproduceerd, weet zijn vrouw. ‘Hij is zo gemotiveerd dat hij uit nieuwsgierigheid soms

De rubriek Kopstuk presenteert een portret van een ingenieur die bijzondere prestaties op zijn of haar naam heeft staan.

om vijf uur ’s ochtends opstaat om de nieuwe data van een experiment te bekijken’, zegt ze. ‘Het is voor hem vrij uniek dat hij al zo lang werkt aan hetzelfde project. Daarvóór hield hij ervan om steeds heel hard te werken aan een project, om dat vervolgens los te laten en iets nieuws te gaan doen.’

Wieland heeft wel moeten leren om niet continu door te gaan, zegt ze. ‘Hij heeft een tijd last gehad van hyperventilatie bij extreme stress; hij werd dan licht en duizelig in zijn hoofd. Dat was nieuw en beangstigend voor hem. Maar nu een arts hem heeft uitgelegd wat er op zo’n moment gebeurt met zijn lijf, heeft hij het onder controle. Waar hij in de eerste jaren nog piekerde of iets technisch wel zou lukken, weet hij intussen dat er vroeg of laat een ingeving komt.’ | augustus 2018 | de ingenieur 8 | 61

GROTE VERSCHILLEN TUSSEN AUTOMATISERINGSKANSEN MANAGERS

tekst Marc Seijlhouwer MSc

Het overgrote deel van de mensen is bereid om opdrachten van een ­machine te accepteren, zo blijkt uit onderzoek. Betekent dat ook dat de manager straks wordt vervangen door een robot die je vertelt wat je moet doen?

I

n de beleving van veel werknemers zijn managers vooral een grote bron van ergernis. Ze ­komen bij organisaties binnenwandelen, gooien de bestaande structuren overhoop, bemoeien zich overal mee, en doen al met al meer kwaad dan goed. Maar managers zijn ook nodig om een team goed te laten samenwerken en te zorgen dat complexe projecten worden afgerond.

Dat klinkt als ingewikkeld werk dat alleen mensen kunnen doen. Immers: hoe weet een computer of iemand hard genoeg werkt? En is het mogelijk om een team een peptalk te geven als je alleen maar een kunstmatig brein bent?

Toch lijkt het erop dat een deel van de managers wel degelijk is te vervangen door een programma. Het rapport The Future of Employment van de University of Oxford zegt dat het werk van managers zo’n 25 % kans maakt te worden gerobotiseerd, hoewel de verschillen per sector groot zijn.

gebruikt voor een aantal machine-learning-­ toepassingen waarmee het programma kan ­voorspellen hoe succesvol een project wordt.

Daarbij gebruikt het algoritme prestaties van werknemers uit het verleden, maar het ziet ook welke mensen goed met elkaar samenwerken en wat voor projecten beter passen bij bepaalde ­personen. Dat zijn allemaal taken waarvoor een menselijke manager best geavanceerde sociale vaardigheden moet hebben. De computer kan echter simpelweg de data bekijken en tot dezelfde of zelfs betere conclusies komen.

De negatieve kanten van zo’n systeem zijn ook duidelijk. Werknemers hebben geen privacy meer. Al hun werk wordt constant in de gaten gehouden; elk uur van de dag wordt geregistreerd. Werk je niet hard genoeg, dan merkt de computer dat op. En hoewel er nu nog een mens

Radicale openheid

ROBOTISERINGSKANS

Het Canadese bedrijf Klick heeft al een programma dat managers overbodig maakt. De Britse krant The Guardian beschreef hoe een computersysteem al vijftien jaar allerlei gegevens van de werknemers bijhoudt: training, recruitment, aanwezigheid en aantal gewerkte uren worden allemaal automatisch geregistreerd. Dat betekende dat de human-resource-manager de deur uit kon. Wel hield het bedrijf een groep hr-mensen in dienst als vertrouwenspersonen en om geschillen op te lossen.

In de afgelopen vijftien jaar is het programma van Klick steeds beter geworden. De grote hoeveelheid werkgerelateerde data wordt nu ook

Hoe groot is de kans dat een beroep binnen

62 | de ingenieur 8 | augustus 2018

twintig jaar wordt geautomatiseerd? Onderzoekers van de Britse University of Oxford kwamen tot de volgende getallen: Algemeen/ operations manager Administratieve managers Marketingmanagers

1,4 %

Ingenieursmanager

1,7 %

16 % 73 %

0,55 %

Hr-manager

25 %

Overige managers 0

20

40

60

80 100 %

bron The Future of Employment

HET NIEUWE WERKEN

Een robot als baas

illustratie Depositphotos

Is een manager te vervangen door een algoritme?

achter de knoppen zit (ook bij Klick) om te bepalen wat dat moet betekenen, laat het wel een mogelijke toekomst zien waarin productiviteit het enige is wat telt. De baas van Klick vertelde aan The Guardian echter dat dit twee kanten op werkt: werknemers kunnen ook de CEO controleren. Zulke radicale openheid is volgens hem iets positiefs.

Aanpassingsproblemen Of zo’n systeem overal kan werken, is de vraag.

Wel is duidelijk dat veel mensen het niet vervelend zouden vinden. Softwarebouwer Oracle en hr-adviesbureau Future Workplace vroegen ­1320 Amerikaanse hr-experts en kantoorwerknemers hoe ze dachten over kunstmatige intelligentie op de werkplek. 93 % wilde best opdrachten aannemen van een robot, mede doordat ze thuis ook al ge­­wend zijn om te doen wat hun telefoon, slimme koelkast of Alexa-praatpaaltje zegt.

De ondervraagden geloven ook dat AI de efficiëntie op kantoor kan vergroten, kosten kan ­verlagen en klantervaringen kan verbeteren.

Toch lijken weinigen ook echt software te willen implementeren. Slechts 4 procent van de hr-­ medewerkers gaf aan plannen te hebben om AI op enige manier op het werk te gaan gebruiken.

Dat komt deels doordat men vreest voor aanpas-

In Het nieuwe werken beantwoordt De Inge­nieur elke maand voor een andere beroepsgroep de vraag: moet je bang zijn dat een robot je baan afpakt?

singsproblemen. Omgaan met een computermanager is toch iets anders dan omgaan met een menselijke manager; daar zullen werk­ nemers aan moeten wennen.

Met de komst van de robotmanager kan dus een heel nieuw robotprobleem op de werkvloer ontstaan: niet mensen die hun baan verliezen doordat ze door robots worden vervangen, maar mensen die niet om kunnen gaan met een baas die niet van vlees en bloed is. Dat kan net zulke grote gevolgen hebben, dus bijscholing is daar volgens het rapport van Oracle en Future Workplace erg belangrijk.

Of een robot de manager kan vervangen, blijkt erg afhankelijk van het vakgebied waarin ze managen. Zo hebben hr-managers volgens het rapport van de University of Oxford slechts 0,55 % kans om te ­verdwijnen. Misschien dat simpele taken zoals aanwezigheid en urenregistratie wegvallen, maar de empathische en emotionele kant van hun baan blijft mensenwerk. Die heeft een computer voorlopig nog niet in de vingers.

Helpen en inspireren Ook het werk van managers van specifieke vakgebieden of taken is volgens het Oxford-onderzoek moeilijk te robotiseren. Ingenieurs­ managers hebben maar 1,7 % kans hun baan aan een robot kwijt te raken, marketingmanagers 1,4 %. Administratieve managers maken dan weer 73 % kans dat hun werk wordt geautomatiseerd.

Vermoedelijk is robotisering moeilijker als het te managen gebied complexer is. Omdat binnen de marketing en de ingenieurswetenschap het werk zelf ingewikkelder is, zal het managen van de mensen die dit werk doen moeilijker te robotiseren zijn.

Maar de software die Klick gebruikt, laat zien dat de manager wel andere taken krijgt. Als de productie van je team door een computer wordt aangestuurd, heb je als manager meer tijd om je team te helpen en te inspireren. Wie weet vinden we onze managers straks wel een stuk aardiger, als ze niet meer constant over productiviteit lopen te klagen, maar ons echt kunnen helpen. En dan zal het de computer zijn aan wie we een hekel krijgen. | augustus 2018 | de ingenieur 8 | 63

PASSIE

J

ustin Feenstra (12) uit Hardegarijp is veruit de jongste persoon met een technische hobby die in deze rubriek voorbij kwam. Hij werd al ‘in zijn jeugd’ gegrepen door de techniek van zonnepanelen.

‘Ik vond het ongelooflijk dat je met zonlicht zoveel energie kunt opslaan en dat je die energie dan weer kunt gebruiken voor het aandrijven van een motor. Mijn klasgenoten zijn nog niet zo ver.’

Hij stelde aan zijn vader – Peter Feenstra, 42 – voor om ­samen een superkart te maken. Peter werkte op dat moment in China – ‘Ik stelde hijskranen in bedrijf voor een offshore­ bedrijf’ – en kocht daar op de markt wielen. Via het internet schaften ze een aan kartframe. En een zonnepaneel.

Samen klusten ze in hun vrije uren een kart met elektrische wielaandrijving in elkaar die werkt op een zonnepaneel. Volgens Justin duurt het opladen ongeveer zes uur. Daarmee kan hij dan de rest van de dag rijden.

Justin: ‘Het is ons idee om er nog meer zonnepanelen aan te hangen.’

Zijn vader: ‘Op te zetten.’

Justin: ‘Dat ze in feite met elkaar een dak zijn.’

Zijn vader: ‘Daardoor neemt het vermogen nog meer toe en is het ook mogelijk om de accu sneller op te laden.’

Justin: ‘Het voordeel van een dak is dat je dan droog zit als het regent.’

Zijn vader: ‘En dat er nog meer zonlicht op valt.’

Justin: ‘Behalve als het regent.’

64 | de ingenieur 8 | augustus 2018

Justin meldde verder dat hij vaak hele dagen rondreed met zijn kart. Daar had niemand last van, want Hardegarijp is een dorp.

Hij reed vaak op het maximale vermogen.

‘Dat is 39 km/h.’

Zijn vader: ‘Harder mag niet van de wet. Dus dat is het maximum.’

Justin: ‘Ik rijd nooit harder dan 39.’

Zijn vader: ‘Omdat dat niet kan.’

Justin: ‘Technisch gezien wel.’

Justin zei dat hij in de toekomst graag aan de TU Delft wil gaan studeren om daar toe te treden tot het NUON Solar Team.

Tijdens de Duurzaamste Parade Ooit van de Elfwegentocht in Leeuwarden ontmoette hij een aantal studenten uit dat team.

De studenten herkenden een soortgenoot in Justin en poseerden met hem voor een foto.

Justin: ‘Een hele eer.’

Zijn vader: ‘Voor hun, ja.’

Justin: ‘Mensen met een technische hobby onder elkaar.’

Zijn vader: ‘Ik denk dat je later heel wat kennis meeneemt.

Daar zitten ze natuurlijk op te wachten.’

Na het gesprek demonstreerde Justin zijn kart.

Hij kon inderdaad wel 40 km/h. Zijn vader rende erachteraan. |

tekst Marcel van Roosmalen foto Elmer van der Marel

Doe méér voor

MOLENS

molenfonds.nl

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

ZWOLLE

TORQUE ENGINEER Scania Production Zwolle zoekt een Torque Engineer (fulltime - dagdienst).

Ben jij in staat snel en proactief data te analyseren en interpreteren?

Ben jij de verbindende factor tussen productie, proces engineering en externe leveranciers? Zorg jij er samen met jouw collega voor dat je systemen ­beheert en ontwikkelt in de schroeftechniek waarmee het onmogelijk wordt om een aanhaalmoment te vergeten? Dan zijn wij op zoek naar jou!

Wij bieden Een gevarieerd werkpakket bij een aantrekkelijke werkgever. Het salaris is minimaal e 3115,- en maximaal e 3998,- op basis van fulltime met een 13e maand, bonusregeling en goede pensioen­ voorzieningen, 27 vakantiedagen en 13 ADV-dagen. We starten in eerste instantie met een jaar­contract met kans op een aanstelling voor onbepaalde tijd.

Reageren kan via: https://scania.onlinevacatures.nl/nl/vacancy/ postulate/106747

Hoe ziet je dag eruit?

Als Torque engineer ontwikkel en beheer je het dagelijkse controlesysteem op het gebied van schroeftechniek. Op deze manier zorg jij ervoor dat het onmogelijk wordt om een aanhaalmoment te vergeten.

Je bent zelfstandig, analytisch, je hebt kwaliteit hoog in het vaandel staan en toont initiatief.

DIVERSE PLAATSEN

- PROJECTLEIDER ASSETMANAGEMENT - MEDIOR ADVISEUR GEDRAG IN MOBILITEIT - PROJECTLEIDER URBAN DEVELOPMENT - ADVISEUR GEBOUWKWALITEIT - MARKTGERICHTE ADVISEUR / SENIOR PROJECT­ LEIDER BODEM, ONDERGROND EN ASBEST - CONSULTANT KLIMAATADAPTATIE STEDELIJK WATER Onze visie is al snel onze passie geworden: “Improving the quality of life.” Deze passie, onze mensen en de samenwerking met de klant geven ons de kans om de toekomst van de wereld vorm te geven.

Dag in dag uit.

Wij bieden jou een organisatie en een functie, waarbij je een hoge mate van vrijheid hebt om je taken zelfstandig in te vullen in een ­ambi­tieus team.

Word jij onze nieuwe collega?

Bekijk deze én alle andere v­ acatures op http://vacatures.werkenbijarcadis.nl en neem contact met ons op.

AMSTERDAM

SENIOR MAINTENANCE ENGINEER OPZETTEN EN IMPLEMENTEREN MAINTENANCE ­ORGANISATIE VOOR NIEUW TE BOUWEN BIOTECH FACILITY Onze opdrachtgever maakt deel uit van een internationale en ­succesvolle producent van (bio)farmaceutische geneesmiddelen.

Zij heeft zichzelf een ambitieuze missie ten doel gesteld: het genezen van kanker.

De organisatie groeit razendsnel en werkt hard aan het valideren van het productieproces en is tegelijkertijd een nieuwe fabriek aan het bouwen waar productie vanaf 2020 zal plaatsvinden. Voor deze in aanbouw zijnde fabriek denk je mee aan het ontwerp en de implementatie van een o ­ ptimaal onderhoudsproces aan gebouwen en productie installaties.

Het vereist ervaring in een vergelijkbare rol en GMP/HACCP-omgeving (food of farma). Goede kennis van HVAC-, elektromechanische en process-systemen. HBO-profiel, doener, implementator en coach ­binnen het g ­ roeiende maintenanceteam.

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

Ook uw vacature op deze pagina? Neem contact op met Marjolein Akkerman via 070 391 9873 of marjolein.akkerman@kivi.nl of met Barbara Gemen via 070 391 9875 of barbara.gemen@kivi.nl