De Ingenieur juli 2023

TECHNIEK MAAKT JE TOEKOMST

DE INGENIEUR NR. 7 JAARGANG 135 JULI 2023

MADE D IN HOLLAN teeds We maken s

WINDTURBINES

European Service Module Europa bouwt mee aan maanraket NASA

|

meer zelf

ONDERHANDELEN MET AI

|

BOEKDRUKKUNST

Hanneke Kip: Denk aan gebruiker bij nieuwe technologie

|

IJZER ALS BRANDSTOF

Waterstof uit huisvuil Raffinaderij maakt van afval moleculaire bouwstenen

Neem nu een kennismakingsabonnement

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

Vooraf

Pancras Dijk is hoofdredacteur van De Ingenieur.

Bovengemiddeld innovatief

We kunnen het prima zelf

‘De maakindustrie levert veel welvaart’, zei VNO-NCW-voorzitter Ingrid Thijssen onlangs. ‘Van coatings, chipmachines, chemie, staal tot nieuwe machines en voedingsmiddelen. We hebben veel om trots op te zijn.’ Thijssen sprak bij de presentatie van een TNO-rapport, waarin de Nederlandse industrie werd getypeerd als ‘bovengemiddeld innovatief en productief, cruciaal voor het oplossen van maatschappelijke uitdagingen’.

Tegelijk waarschuwde TNO dat die positie niet vanzelfsprekend is. Als er niet meer wordt geïnvesteerd in innovatie en als we niet veel harder gaan werken aan verduurzaming, dan zou het gevaar van ‘de-industrialisatie’ op de loer liggen. Dan wordt Nederland zo afhankelijk van andere landen dat onze economie kwetsbaar wordt. In coronatijd, toen de mondiale handel bijna kwam stil te liggen, werd ineens zonneklaar in hoeverre we nu al afhankelijk zijn van import uit vooral Azië.

Het omslagverhaal draait deze maand om een aantal Nederlandse bedrijven, die tegen de trend in juist in eigen land een bijzondere productielijn hebben opgezet.

En of het nu gaat om auto’s, fietsframes of zonnepanelen: we blijken ze ook prima zelf te kunnen maken. Heeft reshoring de toekomst?

We doen, beste lezer, deze maand trouwens ook een beroep op u. Wat is uw beeld van de ingenieur van de toekomst? Hoe ziet een toekomstbestendig ingenieurschap eruit? Welke eigenschappen blijven zeker nodig, welke worden in de toekomst belangrijker en welke kunnen we missen? Mail uw ideeën naar redactie@ingenieur.nl en wellicht wordt uw bijdrage in ons septembernummer geplaatst. Lees meer op bladzijde 32.

Op de cover

Met de gloednieuwe TC2 maakt de Nederlandse autobouwer Carice Cars een elektrische retro-sportwagen.

FOTO : CARICE CARS

PORTRET : ROBERT LAGENDIJK

JULI 2023 • DE INGENIEUR

1

Redactie Pancras Dijk (hoofdredacteur) Astrid van de Graaf (eindredacteur) Jim Heirbaut Marlies ter Voorde Redactieadres Prinsessegracht 23 2514 AP Den Haag Postbus 30424 2500 GK Den Haag TEL. 070 391 9885 E-MAIL redactie@ingenieur.nl WEBSITE deingenieur.nl

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

De Ingenieur verschijnt twaalf maal per jaar. © Copyright 2023 Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, via internet of op welke andere wijze dan ook zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever. Niet in alle gevallen is na te gaan of er op de illustraties in dit nummer nog copyright rust. Waar er nog verplichtingen zijn tot het betalen van auteursrecht is de uitgever bereid daaraan alsnog te voldoen.

RUBRIEKEN 33 | Zien & Doen Racen in het Interbellum 39 | Uit de vereniging Trends in ingenieursopleidingen 4 | NIEUWS

ISSN 0020-1146

Inclusieve programmeertaal

Abonnementen 2023 Leden van het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs (KIVI) ontvangen De Ingenieur uit hoofde van hun lidmaatschap.

Abonnement voor niet-leden (inclusief btw): printmagazine: € 150,- per jaar digitaal: € 99,- per jaar losse nummers: € 17,50 (inclusief verzending)

Stromingsleer Crispr-cas Unmanned Valley

Abonnementen worden tot wederopzegging aangegaan en ten minste voor de vermelde periode. Het abonnement kan na deze periode per maand worden opgezegd. U kunt uw opzegging het beste doorgeven via onze website: deingenieur.nl/lezersservice.

56 | M E D I A Orde van grootte

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

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

40 | Eureka Een beamer-aapje en andere productontwerpen van morgen

De Ingenieur als pdf Abonnees en leden die De Ingenieur willen downloaden als pdf-bestand, kunnen daarvoor terecht op de website: deingenieur.nl/pdf

62 | Startup RIFT gelooft in ijzer

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

Contributie 2023 Regulier lidmaatschap: € 165,30 jaar of jonger: € 45,-* Studentlidmaatschap: € 22,50* Seniorlidmaatschap: € 130,De contributie voor leden in het buitenland is gelijk aan die voor leden woonachtig in Nederland. Een lidmaatschapsjaar loopt van 1 januari tot en met 31 december. Bij lidmaatschappen die in de loop van het jaar ingaan, wordt de contributie naar rato berekend. Aanmelden voor het lidmaatschap kan via kivi.nl/lidworden. * De Ingenieur digitaal

AI-Beatles Brutalisme in Nederland

Reuse and reduce

60 | Voorwaarts Waarheidscrisis

PERSOONLIJK 46 | DRIVE Hanneke Kip (UTwente) past technologie toe in de geestelijke gezondheidszorg

COLUMNS 11 | Punt Arnoud de Jong (TNO) over hightech 23 | Möring Doekje voor het bloeden 31 | Podium Lode Lauwaert

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.

39 | Jims verwondering Orka’s aan het roer

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

59 | Q&A Journalist George van Hal over de techniek in sciencefiction

Volg ons ook op

64 | Vragenvuur Cabaretier Jan Beuving

45 | Rolf zag iets nieuws Het Leatherman-gevoel 55 | Enith Ocean Race

NR. 7 JAARGANG 135

12

JULI 2023

Made in NL Corona en de kortstondige Suez-blokkade hebben duidelijk gemaakt dat onze afhankelijkheid van met name Azië ons kwetsbaar maakt. Kunnen we vitale producten weer zelf gaan maken? Een aantal bedrijven geeft het voorbeeld.

48 | Waterstof uit huisvuil

24 | Terug naar de maan In Bremen wordt de European Service Module gebouwd, een belangrijk onderdeel van de maanraket die permanente vestiging op de maan mogelijk moet maken.

34 | Klimaat versus natuur Op de Noordzee breiden de windparken zich continu uit. Welke technieken zijn er beschikbaar om de ecologische schade te beperken? beeld : depositphotos

Veel huishoudelijk afval wordt nog verbrand.

Ingenieurs bij RWE hebben een proces ontwikkeld dat het afval op moleculair niveau afbreekt tot bouwstenen die weer nuttig zijn in te zetten.

52 | Bot doet bod Voor in- en verkopers is het onderhandelen over prijzen en andere zaken dagelijks werk. Computers kunnen daar bij helpen, zegt Tim Baarslag van het CWI. JULI 2023 • DE INGENIEUR

3

xxxx p.22

xxxx p.23

xxxx p. 26

ONDER REDACTIE VAN JIM HEIRBAUT

xxxxx p.18

REDACTIE@INGENIEUR.NL

‘Elk kind moet kunnen leren programmeren’ Programmeertalen zijn te ingewik­ keld en schrikken kinderen af om de ICT in te gaan, ziet hoogleraar computerwetenschappen Felienne Hermans. Hoe dat beter kan, onder­ zoekt ze met haar onderzoeksgroep aan de Vrije Universiteit in Amster­ dam. Onlangs sprak Hermans haar intreerede uit.

Tekst: Jim Heirbaut

Volgens Felienne Hermans, tevens column­ ist van dit blad, zou elke burger een beetje moeten kunnen programmeren, of in ieder geval er voldoende vanaf weten om te kunnen begrijpen hoe software in elkaar zit. ‘Neem bijvoorbeeld de discriminerende software van de Belastingdienst, die breed

4

DE INGENIEUR • JULI 2023

in het nieuws is geweest. Als burger wil je dan toch weten: snijdt dit hout of is het complete onzin?’

Maar veel bestaande programmeertalen zijn lastig en kinderen die ermee aan de slag te proberen gaan, lopen aan tegen onduidelijke foutmeldingen, computer­ jargon en interfaces die niet erg gebruiks­ vriendelijk zijn. Niet vreemd dus dat veel jongeren die aanvankelijk interesse tonen in programmeren uiteindelijk toch afhaken.

Programmeertaal voor iedereen Hermans ontwikkelde daarom zelf een nieuwe programmeertaal, Hedy, die kinde­ ren moet helpen om makkelijker te leren programmeren en logisch te denken. Hedy is gebaseerd op de inzichten van experts op

het gebied van leren. Kinderen die ermee aan de slag gaan, leren in stapjes, steeds maar een paar computercodes tegelijk.

Maken ze daarbij een foutje, dan krijgen ze geen onbestemd syntax error om de oren, maar verschijnt er een zin, die in helder Nederlands uitlegt wat er mis is: ‘Na het woord “print” ontbreekt een aanhalings­ teken’. Van Hedy maken inmiddels meer dan driehonderd scholen in Nederland ge­ bruik. Internationaal zijn het er duizenden.

Meisjes en jongens leren vaardigheden doorgaans op een andere manier aan, zegt Hermans. Geef jongens een nieuw apparaat, dan zullen de meeste de hand­ leiding aan de kant schuiven en zelf aan de slag gaan: al doende leren. Hetzelfde doen ze bij leren programmeren. ‘Maar meisjes vinden deze aanpak over het algemeen niet

foto : jaap maars

Knoopcelbatterij wordt veiliger zo leuk. Die verzamelen liever eerst informatie over wat er allemaal mogelijk is.’

Doordat programmeertalen meer zijn gemaakt voor de leerstrategie van jongens, haken meisjes vaker af dan jongens en werken er uiteindelijk veel meer mannen dan vrouwen in de software. Een slechte zaak, meent Hermans: ‘Ten eerste vanuit economisch oogpunt bekeken: er zijn veel programmeurs nodig en daarbij doet de helft van de potentiële kandidaten nauwelijks mee. Maar het probleem is fundamenteel: vrouwen kijken tegen veel zaken anders aan, brengen andere perspectieven mee. Als ik hardloop met de Strava-app op mijn telefoon, dan houdt die bijvoorbeeld bij wanneer mijn schoenen aan vervanging toe zijn. Maar ik wil hetzelfde weten voor mijn sportbeha, wanneer moet ik die gaan vervangen? Doordat deze software door met name mannen is geschreven, is daaraan niet gedacht. En wordt dus de helft van de gebruikers genegeerd.’

Min of meer hetzelfde geldt voor mensen uit landen waar Engels niet standaard is, terwijl dat wel de taal is waarin bijna alle programmeertalen werken. Dat is niet echt inclusief, zegt Hermans.

Vraag het een chatbot Niet iedereen is het met Hermans eens dat kinderen zouden moeten leren programmeren. ‘Leren om gestructureerd problemen aan te pakken, is absoluut nuttig’, zegt Peter Sloot, hoogleraar complex adaptive systems aan de Universiteit van Amsterdam. ‘Maar dat je vervolgens wordt lastiggevallen over een ontbrekende punt of komma, leidt alleen maar af van het doel: instructies neerleggen bij de computer.’

Sloot vindt dat kinderen het invoeren van code niet meer hoeven te leren. Al helemaal met de komst van large language models zoals ChatGPT. Op de juiste prompt (vraag) genereert de chatbot binnen een paar tellen lange lappen code. ‘Je moet wel weten wat je moet vragen aan zo’n taalmodel. Vergelijk het met auto leren rijden. Dan moet je weten wat je auto ongeveer kan en wat de verkeersregels zijn. Maar je hoeft niet elk boutje of schroefje onder de motorkap te kennen’, zegt Sloot.

‘Dat we de ongelijkheid bij het leren van programmeren moeten weghalen, ondersteun ik van harte. Maar programmeertalen werpen daarbij juist een drempel op voor kinderen. De ICT-wereld is al ingewikkeld genoeg.’ foto : shutterstock

Binnen afzienbare tijd, zegt Sloot, zeggen we tegen een computer wat een programma moet doen, waarna de computer een taalmodel aan het werk zet om de gewenste code te schrijven. ‘Let wel, ik heb het hier over kinderen die leren omgaan met software en computers. Op het moment dat je software gaat bouwen die cruciale processen aanstuurt, in een fabriek of kerncentrale, dan beland je op een veel hoger niveau van programmeren.’

Omschrijf wat je wil ‘Ik vind het een beetje een non-discussie of je moet leren programmeren tot op het niveau van de puntkomma, of die op de juiste plek staat’, reageert Jelle Prins van Cradle desgevraagd. Hij heeft veel ervaring met het bouwen van apps, waaronder de eerste app van Uber. ‘Natuurlijk moeten kinderen de basisbeginselen leren van hoe een computer werkt, wat een algoritme doet en wat AI is. Die dingen zijn zo belangrijk in hoe de samenleving nu functioneert en de meeste mensen gaan ze tegenkomen in hun werk.’

De softwarewereld blijft steeds veranderen, zegt Prins. ‘Als mijn kinderen, nu vier en vijf jaar oud, later software gaan maken, dan zullen ze dat waarschijnlijk op een andere manier doen dan ik. Met de komst van AI wordt het belangrijker dat je kunt omschrijven wat je precies wil, maar ook dat je de beperkingen van zo’n code-creërende chatbot kent.

Sommigen dichten ChatGPT nu ten onrechte magische eigenschappen toe.’

Tegelijk is ChatGPT nu al een nuttig gereedschap, zegt Prins. ‘Ik gebruik het nu al om in de taal Python te schrijven, terwijl ik die niet heb geleerd. Het mooie is dat de chatbot code schrijft met de juiste syntax (spelling) zodat ik me daarover niet druk hoef te maken. Wat soms misgaat is de volgorde waarop dingen worden uitgevoerd en dat past het dan op verzoek aan. En wat helemaal cool is, je kunt ChatGPT zelfs vragen om uit te leggen wat een regel code doet!’

Hermans beaamt dat ChatGPT de productiviteit van programmeurs kan verhogen. ‘Maar ChatGPT begrijpt niets, dus je zult als mens toch enige basiskennis van programmeren moeten hebben. Net als bij teksten genereren klinkt de uitvoer goed, maar klopt de code die eruit komt lang niet altijd. Je moet je steeds blijven afvragen: klopt het wel wat er staat? Als je niets van de programmeertaal weet, werkt het niet.’ •

Wereldwijd overlijden per jaar tweeduizend jonge kinderen door het inslikken van een knoopcel­ batterij. Onderzoekers in Delft, Groningen en Amsterdam heb­ ben twee mechanismen bedacht die voorkomen dat het batterijtje zich volledig kan ontladen in het lichaam van een kind. Als dat gebeurt, kan dat weefsels ernstig beschadigen en zelfs tot de dood leiden. Door deze piekstroom af te breken of om te leiden is zo’n batterijtje niet meer dodelijk bij inslikken. Patent is aangevraagd en de hoop is dat batterijfabrikanten deze oplos­ sing op termijn in knoopcelbatte­ rijen gaan integreren. (JH)

AI geeft commentaar op Wimbledon Tennistoernooi Wimbledon heeft een primeur. Een com­ puter genereert gesproken commentaar bij fragmenten van tenniswedstrijden. De techno­ logie voor deze kunstmatige intelligentie (AI) komt van IBM. Het computercommentaar klinkt bij video’s met highlights die van elke enkelspelwedstrijd worden gemaakt en die te zien zijn op de homepage van het beroemde grastoernooi en via de Wimble­ don­app. Mensen die niet live konden kijken, kunnen op die manier toch de hoogtepun­ ten meekrijgen van gespeelde wedstrijden. Nu mét gesproken commentaar dus. (JH)

Lees het laatste technieknieuws op deingenieur.nl

JULI 2023 • DE INGENIEUR

5

NIEUWS

Alles stroomt

Van orkanen in de atmosfeer tot deeltjes in het bloed: met stromingsleer zijn de bewegingen tot op zekere hoogte te voorspellen. De stromingsleer wordt meestal tot de natuurkunde gerekend, maar ingenieurs kunnen vaak ook niet zonder.

Recent onderzoek van het J.M. Burgerscentrum van de TU Delft wijst uit dat in de Nederlandse industrie meer dan 19.000 mensen aan stromingen werken en dat de stromingsleer jaarlijks 11,5 miljard euro bijdraagt aan de Nederlandse economie.

Daarmee is de stromingsleer van cruciaal belang voor het oplossen van toekomstige maatschappelijke uitdagingen.

Belang

Hoe stroomt de lucht langs een windturbine? Is het gedrag van wolken boven zonneparken te voorspellen? Valt aardgas eenvoudig te vervangen door lng?

Voor een geslaagde energietransitie is grondige kennis van stromingen vereist.

Stromingsdynamica speelt echter op veel meer vlakken een grote rol.

€11,5 miljard

milieu

energietransitie & duurzaamheid

klimaat

gezondheid & zorg

Vloeistofdynamica vormt de basis van veel hedendaagse industriële toepassingen. Het J.M. Burgerscentrum heeft nu voor het eerst de impact van de stromingsleer binnen Nederland in kaart gebracht.

omzet

19.000

landbouw & voedsel

landbouw, water & voedsel fabricage technologie

gezondheid

werknemers

1.000

high tech

Aan de vier technische universiteiten, maar ook in Groningen, Amsterdam en Utrecht verrichten zo’n 250 onderzoeksmedewerkers, 350 promovendi en veertig postdocs onderzoek op het gebied van vloeistof- en gasstroming.

meerfasenstromingen

bruto toegevoegde waarde per wernemer

> €2,4 miljard

totale bruto toegevoegde waarde

weerbare & duurzame samenleving

Onderzoek

€130.000

bedrijven

elektrolyse en waterstofproductie & transport

atmosferische stroming & meteorologie

waterbehandeling

smering en wrijving gezondheidszorg

aerodynamica

stromingsleeronderzoek industriële stromingsleer

procestechnologie duurzame energieopwekking

6

DE INGENIEUR • JULI 2023

microfluidica/ lab-on-a chip

stromingen in de natuur

geografische stromingen & oceanografie

akoestiek

Ymke Pas/De Ingenieur/Bron: J.M. Burgerscentrum

energietransitie

Impact

Zes vragen over toelating Crispr-cas Op 6 juli heeft de Europese Commissie advies uitgebracht over het gebruik van de genetische techniek Crispr-cas voor plantenveredeling, waarvoor sinds 2018 strenge beperkingen golden. Hoe zit dat?

gemaakt met Crispr-cas uitgebreid moet testen op veiligheid voor mens, dier en milieu, voordat ze op de markt mogen worden gebracht. Dat is zo kostbaar, dat bedrijven ervan afzien.

Tekst: Marlies ter Voorde

Ja, maar misschien wat overdreven. Bij klassieke gmo-methoden introduceren wetenschappers veranderingen in het DNA met chemicaliën of straling. Daarbij blijven vaak stukjes ‘vreemd’ DNA achter of verandert het DNA op ongewenste plekken. Met Crispr-cas is er meer controle over de beoogde wijziging en is de precisie veel groter.

Dat verkleint de risico’s. Bovendien worden planten die wel met gmo zijn verbeterd al decennia wereldwijd gegeten. Voor zover bekend heeft dit nooit gezondheidsproblemen veroorzaakt.

Wat is Crispr-cas?

Crispr-cas is een techniek om het DNA van levende cellen aan te passen. Het eiwit Cas9 fungeert als programmeerbare schaar en krijgt een genetische code (Crispr) mee om de gewenste kniplocatie op te sporen. Daar kan Crispr-cas dan stukjes DNA verwijderen, vervangen of toevoegen. Zo kunnen wetenschappers virussen uitschakelen, bepaalde genetische ziekten bij mensen genezen en planten voedzamer maken of resistenter maken tegen droogte, ziekten of insectenplagen.

Wat besloot Europa vijf jaar geleden over deze techniek?

De Europese regelgeving die nu wordt aangepast, gaat specifiek over het veredelen van gewassen. In 2018 oordeelde het Europees Hof dat elk gebruik van Crisprcas hiervoor onder de wetgeving voor genetisch gemodificeerde organismen (gmo) valt. Dat betekent dat men gewassen beeld : depositphotos

Dat is wel zo veilig, toch?

Kan Crispr-cas ook als iets anders dan gmo worden beschouwd?

Ja, het is eigenlijk high-speed plantenveredeling – dat is het verkrijgen van gewenste eigenschappen door het kruisen en selecteren van verschillende soortgenoten.

Hoewel het DNA bij de klassieke plantenveredeling soms verandert, noemt men dit geen gmo en zijn veiligheidstesten dus niet nodig. Crispr-cas is een goed alternatief voor plantenveredeling, als bekend is welk gen verantwoordelijk is voor een bepaalde

eigenschap. Dat is dan gericht en snel aan te passen, wat jaren tijdwinst oplevert. In veel landen vallen niet alle Crispr-castoepassingen onder de gmo-wetgeving.

Europa gold tot nu toe als uitzondering.

Dat zette het continent op achterstand.

Wat zijn de argumenten tégen Crispr-cas?

Sommige mensen zijn bang dat door het ongelimiteerd toestaan van Crispr-cas grote bedrijven nog meer macht krijgen ten opzichte van kleinere bedrijven, bijvoorbeeld omdat alleen zij zich de octrooien of licenties kunnen veroorloven.

Wat heeft Europa besloten?

Onder voorbehoud, want het blad lag al bij de drukker toen er werd gestemd: Europa ziet Crispr-cas nu als NGT (new genomic technique) in plaats van als gmo. Welke regels gelden, hangt af van de ingreep in het DNA. Voor het aanbrengen van minimale DNA-veranderingen zoals het uitschakelen van een gen hoeft men helemaal niet meer aan de gmo-regels te voldoen, maar alle gmo-voorschriften gelden nog wel voor het inbouwen van een gen uit een niet-verwante soort.

Met dank aan Crispr-cas-onderzoekers John van der Oost en Raymond Staals van Wageningen University & Research. • JULI 2023 • DE INGENIEUR

7

NIEUWS

Broedplaats voor onbemande technologie Tekst: Pancras Dijk

Onbemande vliegtuigjes hebben de toekomst, maar om die toekomst dichterbij te brengen zijn nog veel testvluchten en onderzoeken nodig.

Op het voormalige Marinevliegkamp in Valkenburg (Zuid-Holland) is daarom in 2018 als proef Unmanned Valley van start gegaan.

De onderzoekscampus die zich specifiek richt op innovatie en ontwikkeling van drones blijkt succesvol. Afgelopen maand werd duidelijk dat de broedplaats voor onbemande technologie voor onbepaalde tijd wordt voortgezet. Om het succes te vieren, wordt er op de campus eind van de zomer nog een droneshow georganiseerd, net als vorig jaar (zie foto).

Een evaluatierapport legt de nadruk op de economische waarde die de campus de afgelopen vijf jaar voor de regio heeft gecreëerd. Unmanned Valley brengt jaarlijks 26 miljoen euro op. Alleen al op de campus zelf werken nu 160 mensen en er hebben zich inmiddels meer dan twintig bedrijven gevestigd. Met 2400 vluchten per jaar behoort de campus zelfs tot de Europese kopgroep, stellen de consultants van onderzoeksbureau Ecorys.

De evaluatie toont aan dat we toekomstwaarde hebben, zegt Dietmar Lander, communicatiemanager bij Unmanned Valley. ‘Onze horizon lag tot nu toe in 2023, het eind van de proefperiode. Nu kunnen we veel verder vooruitdenken en bijvoorbeeld permanentere installaties neerzetten.’

De voortrekkersrol in de snelgroeiende drone-industrie gaat Unmanned Valley nu verder uitbouwen, zegt Lander. ‘Wij zitten op het kruispunt van bedrijven, onderzoeksinstellingen en ook de overheid, als grote gebruiker van onbemande technologieën.’ Het onderzoek werpt inmiddels al vruchten af. Een van de afgeronde projecten betreft de inzet van drones in de sierteelt. ‘Met satellietdata en kunstmatige intelligentie kunnen de onbemande toestellen plantenziekten herkennen. Vervolgens kunnen boeren heel gericht gewasbestrijdingsmiddelen inzetten.’

8

DE INGENIEUR • JULI 2023

foto : unmanned valley

JULI 2023 • DE INGENIEUR

9

NIEUWS

ChatGPT ontwerpt eigen robot

GIESEN

De op kunstmatige intelligentie ge­ baseerde taalrobot ChatGPT kan zelf ook robots ontwerpen. Dat blijkt uit een experiment van onderzoekers van de TU Delft en de Zwitserse technische universiteit EPFL. Zij stelden gerich­ te vragen aan ChatGPT en volgden vervolgens alle ontwerpadviezen van de taalrobot op. Voornaamste doel was om achter de voordelen, nadelen en risico’s van deze methode te komen.

Het resultaat was een tomatenpluk­ robot met een grijper van siliconen om het pletten van tomaten te voorkomen en een door ChatGPT geselecteerde motor. De chatbot kan het ontwerp­ proces zowel op conceptueel als op technisch niveau sturen, concludeer­ den de onderzoekers in het weten­ schappelijke tijdschrift Nature Machine Intelligence.

Voordeel van het gebruik van ChatGPT was dat hij ook informatie aandroeg die buiten de expertise van de onderzoekers viel, het voornaamste nadeel dat zijn antwoorden altijd moes­ ten worden gecontroleerd. Dit soort taalrobots is ontworpen om het ‘meest waarschijnlijke’ antwoord op een vraag te genereren, maar kan ook misleidende informatie geven. (MtV) •

GEKNIPT

‘Als je echt wilt bijdragen aan klimaat en milieu, stimuleer jongeren dan een technische opleiding te doen. Zó kun je maximaal bijdragen aan het verbeteren van zonnecellen, windenergie, elektrificatie en de waterstofeconomie.’

Columnist Aylin Bilic geeft klimaatactivisten goede raad (NRC).

‘Innovatie is belangrijk, maar het gaat niet alleen om techniek of vernuft. De echte vraag is welke maatschappelijke en economische innovaties we moeten hebben om in de toekomst ons welzijn te garanderen.’

We hebben hier vijf- tot zesduizend technologiebedrijven. Wat ASML doet is uniek. De regio Eindhoven kan een cruciale rol spelen om Europa niet afhankelijk te laten zijn van China en Amerika.’

Burgemeester Jeroen Dijsselbloem ziet wat zijn regio voor ons continent kan betekenen (Binnenlands Bestuur).

‘Wat betekent het voor de verdere loop van de geschiedenis als AI de cultuur overneemt door verhalen, melodieën, wetten en religies te verzinnen?’

Kunstmatige intelligentie heeft het besturingssysteem van onze beschaving gehackt, stelt Yuval Noah Harari (The Economist).

‘Onbekend maakt onbemind.

Bouwers denken soms dat natuurlijk isolatiemateriaal muizen en ander ongedierte aantrekt.’

Edwin Hamoen, manager van het Wageningse Nature Based Materials, verklaart de trage opmars van biobased materialen (Wageningen World).

‘Mensen kopen bitcoins in de hoop dat de waarde daarvan stijgt.

Dat doen ze ook met huizen en goud, maar in huizen kan tenminste nog worden gewoond en met goud gepronkt.’

Van columnist Peter de Waard hoeft de overheid geen digitale euro te introduceren (de Volkskrant).

Andries Lohmeijer denkt breder, met z’n relatief bescheiden ingenieursbureau KITT Engineering uit Enschede (Tubantia).

10

DE INGENIEUR • JULI 2023

illustratie : matthias giesen

Punt

Een scherpe mening over een actueel onderwerp.

Deze maand: Arnaud de Jong.

Denk vooruit voor florerende hightechindustrie De snelle ontwikkeling van technologieën als kunst­ afhankelijk is en die wij in Nederland kunnen ont­ matige intelligentie, quantum en fotonica en de wikkelen? Control points in een waardeketen, noe­ maatschappelijke opgaven op het gebied van duur­ men we die bij TNO. We verwachten dat in 2040 zaamheid, gezondheid en veiligheid creëren kansen zo’n 50 procent van de omzet van de hightechsector voor onze hightechsector. Om die te verzilveren en uit nieuwe waardeketens komt.

Wat die toekomstige pareltjes zijn, is de ham­ deze industrie in Nederland te behouden, is een heldere langetermijnstrategie nodig, met passen­ vraag. Huidige (mkb­)bedrijven zijn zich al aan de financieringsinstrumenten. Trekken bedrijven, het positioneren en langzaam zien we ook de overheden en kennispartijen zoals TNO daarin niet eerste kansrijke startups ontstaan, bijvoorbeeld op het vlak van energieopslag, fotonica of laser­ samen op, dan missen we de boot.

Nederland is ijzersterk in het bouwen van com­ satellietcommunicatie.

Een voorbeeld van een kansrijke technologie plexe machines. Bekendste voorbeeld is ASML, dat de machines maakt die fijnzinnige patroontjes af­ zijn dunne film en coatings voor energieopslag in batterijen; voor de automotive­ beelden op silicium, voor het maken van industrie zeer relevant. Om computerchips. We hebben meer sterke allerlei redenen is het groot­ hightechbedrijven zoals Lely, dat grote schalig batterijen produceren machines maakt voor melkveehouders.

Als klein land in Nederland niet handig.

Of Vanderlande, dat de bagagebanden Slimmer is: onze kennis van maakt die je overal ter wereld op vlieg­ kunnen we dunnefilmelektronica inzetten velden terugvindt. Of Canon (voorheen niet in alles om de machine te bouwen die Océ), dat kamerbrede printers bouwt waarmee on-demand boeken zijn te wereldkampioen de batterijen maakt.

Op AI­vlak kunnen we het printen. Deze bedrijven bouwen appa­ zijn als Nederland niet winnen raten die zo complex zijn dat ze soms van de big tech­bedrijven in wereldwijd de enige zijn die ze kunnen de Verenigde Staten. Maar we bouwen. Eromheen zijn waardeketens kunnen met fotonica wel het ontstaan met tal van toeleveranciers en afnemers. Onze Nederlandse hightechindustrie energieverbruik van datacenters fors omlaag helpen.

We kunnen als klein land trots zijn op onze heeft een totale omzet van ruim tachtig miljard euro.

Als klein land kunnen we niet in alles wereld­ hightechsector. Tot 2030 investeert het ministerie kampioen zijn. We moeten slim kiezen op wel­ bijvoorbeeld fors in deze sector, via vooral Groei­ ke technologieën we de komende jaren inzetten. fondsprogramma’s. Maar daarna dreigt er een gat te Afgaande op het grensverleggende onderzoek van vallen. Zo wordt de European Chips Act de komen­ onze universiteiten en kennisinstellingen en op die de periode in Nederland geïmplementeerd, terwijl terreinen waarin Nederlandse startups en hightech een duidelijke doorvertaling hiervan nog ontbreekt.

De vraag is nu: wat doen we als de gelden uit het (mkb)­bedrijven uitblinken, zien we er verschil­ lende opdoemen: quantumtechnologie, kunstma­ Groeifonds over een paar jaar er niet meer zijn? Dat tige intelligentie, geïntegreerde fotonica, satelliet­ vraagt om een langetermijnvisie en daar moeten we samen op inzetten. communicatie en nanotechnologie.

De vervolgvraag is misschien nog relevanter: waarop zetten we binnen die waardeketen in? Wat Arnaud de Jong is managing director High Tech zijn de onmisbare schakels waarvan de hele wereld Industry bij TNO.

foto : tno

JULI 2023 • DE INGENIEUR

11

WE MAKEN STEEDS MEER ZELF

N I E D A M LLAND O H

12

DE INGENIEUR • JULI 2023

beeld : depositphotos

JULI 2023 • DE INGENIEUR

13

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

Is de globalisering te ver doorgeschoten? Corona, de oorlog in Oekraïne en de kortstondige Suez-blokkade hebben duidelijk gemaakt dat onze afhankelijkheid van met name Azië kwetsbaar is. Kunnen we vitale producten weer zelf gaan maken? Een aantal bedrijven geeft het goede voorbeeld.

Vanaf de jaren tachtig van de vorige eeuw verplaatsten veel Nederlandse bedrijven hun meest arbeidsintensieve activiteiten naar lagelonenlanden, zoals China en India.

Wat hier een onacceptabel loonbod was, gold daar als vorstelijk salaris. Met outsourcing of offshoring viel veel geld te besparen.

Maar in de loop der tijd kwamen ook de nadelen aan het licht. De kwaliteit van de producten en de werkomstandigheden van de arbeiders liet te wensen over, en de CO2-uitstoot van het over de wereld slepen van

14

DE INGENIEUR • JULI 2023

goederen had een grote impact op het klimaat. Daarnaast stegen, met het welvarender worden van China en India, ook daar de lonen. Waarom haalden we niet een deel van de productie terug?

En toen kwam corona. De wereldhandel stokte, China ging op slot, veel fabrieken gingen dicht, en de fabrieken die nog wel doordraaiden bleken opeens gebrek te hebben aan allerlei buitenlandse onderdelen of producten.

Opeens was de noodzaak van reshoring of nearshoring geen vraag meer, maar een gegeven. De Tweede Kamer

FOTO : DEPOSITPHOTOS

diende een motie in, met de opdracht aan het kabinet om werkgelegenheid en de kwetsbaarheid van onze econouit te zoeken of en hoe reshoring te stimuleren is. Neder- mie, maar dat het al dan niet terughalen van activiteiten land is veel te afhankelijk geworden van andere landen, uit het buitenland toch vooral een strategische afweging was de insteek. Dat gold niet alleen voor de van de bedrijven zelf is. Het zou goed zijn als maakindustrie, maar ook voor grondstoffen, in elk geval de leveringszekerheid van essenzoals vorig jaar bleek uit de gascrisis die onttiële goederen zoals medische producten en stond door de oorlog in Oekraïne. medicijnen is gewaarborgd. Wel is het belangGoedkope Ook de ontwikkelingen rond robotisering rijk daarbij zoveel mogelijk in Europees verspeelde het enthousiasme voor reshoring in werknemers band samen te werken, benadrukte de SER. de kaart, goedkope werknemers zijn hierdoor En, waarschuwt de raad nog: alle productie zijn steeds naar onze eigen regio verplaatsen maakt ons steeds minder vaak nodig. minder vaak weer kwetsbaarder voor calamiteiten hier.

Leveringszekerheid nodig Alles op eigen bodem produceren maakt een Risicospreiding land onafhankelijk. Maar in hoeverre kan dat De bedrijven zochten inderdaad hun eigen inderdaad en is het wel écht wenselijk? En zijn weg. Want hoewel ook zij baat hebben bij een ook daar weer nadelen aan verbonden? robuuste productieketen, hoeft reshoring niet In 2020 boog de Sociaal-Economische Raad (SER) altijd de beste manier te zijn om die in stand te houden. zich over dit vraagstuk. De adviesraad voor de regering Naast het terughalen van de productie naar eigen en het parlement merkte op dat offshoring weliswaar land, maakt ook het verdelen van fabrieken over meerzorgen gaf bij de overheid vanwege de effecten op de dere landen een bedrijf minder kwetsbaar. Hoe meer landen, hoe weerbaarder het bedrijf – maar zelfs één extra land toevoegen naast China, kan al veel schelen.

‘China+1’, is deze vorm van risicospreiding gaan heten.

Ook is er friendshoring, waarbij bedrijven hun productie wel outsourcen, maar dan alleen naar landen waar geen politieke problemen te verwachten zijn.

Een andere strategie is het aanleggen van grotere voorraden van onderdelen of essentiële producten, om te voorkomen dat een bedrijf bij plotselinge problemen van het ene moment op het andere zonder komt te zitten. Dit propageert de Nederlandse overheid momenteel bijvoorbeeld voor bepaalde medicijnen – terwijl het de steun aan (te dure) Nederlandse medicijnbedrijven intussen terugschroeft.

“

’’

Terug in eigen land Toch zijn ze er wel: bedrijven die sinds kort producten in Nederland maken. Om welke sectoren het vooral gaat moet nog blijken. De meeste activiteiten zijn pas na de coronacrisis op gang gekomen. Wel zijn er bepaalde bedrijfskenmerken die reshoring aantrekkelijk maken.

Een bedrijf dat concurreert op prijs zal minder snel terugkeren naar Nederland dan een bedrijf dat concurreert op kwaliteit en dus grip op de productieketen wil hebben.

Reshoring is gunstiger naarmate activiteiten een hogere mate van automatisering hebben, omdat dat de loonkosten minder belangrijk maakt. Bedrijven die gebruikmaken van specifieke Nederlandse kennisinstituten kunnen veel voordeel hebben van een bedrijfslocatie in de regio.

▼

De Ingenieur ging op bezoek bij drie bedrijven die reshoring in de praktijk brengen, en elk aan een of meer van deze kenmerken voldoen: Solarge, dat circulaire lichtgewicht zonnepanelen produceert, Carice Cars, dat elektrische cabriolets bouwt, en VDL Bike Frame Technologies, dat op volledig geautomatiseerde wijze fietsframes maakt. Waarom produceren ze in Nederland, waar lopen ze tegenaan en hoe lopen de zaken?

JULI 2023 • DE INGENIEUR

15

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

Circulaire zonnepanelen uit Weert

‘Het gaat ons vooral om de verduurzaming’ Het bedrijf Solarge uit Weert maakt recyclebare zonnepanelen.

Met dit Nederlandse product zijn op termijn minder nieuwe grondstoffen nodig.

Op 22 mei 2023 opende het bedrijf Solarge in Weert een nieuwe fabriek voor lichtgewicht en circulaire zonnepanelen. De fabriek heeft een productiecapaciteit van 200.000 zonnepanelen per jaar, gelijk aan honderd megawattpiek: dat is honderd megawatt onder standaard testomstandigheden. In 2024 wordt dit opgevoerd tot vierhonderd megawattpiek. ‘Dit maakt ons minder afhankelijk van het buitenland, verduurzaamt de energietransitie en vergroent de economie’, zei minister voor Klimaat en Energie Rob Jetten bij de opening van de fabriek, waarbij hij samen met eurocommissaris voor Energie Kadri Simson aanwezig was.

Het bedrijf gaat het vooral om de verduurzaming, vertelt Gerard de Leede, hoofd technologie bij Solarge, al ziet hij ook het belang wel om Europa minder afhankelijk te maken van grootproducent China. ‘Maar voor ons is het vooral essentieel dat we dicht bij de ontwikkelaars en kennisinstituten zitten. We denken dat deze techniek een gamechanger wordt en willen snel doorontwikkelen. En wat publicaties en octrooien over zonne-energie betreft, staat Nederland samen met Zwitserland aan de wereldtop.’

Voor een bedrijf dat het moet hebben van de chemie van polymeren en de technologie van zonnecellen is de locatie van Solarge inderdaad goed gekozen. Weert ligt dicht bij zowel de technologieregio Brainport Eindhoven als de Brightlands Chemelot Campus in Geleen.

Milieuvriendelijk Solarge maakt zonnepanelen die lichter en milieuvriendelijker zijn dan de meeste panelen die momenteel op de daken liggen. De monokristallijne silicium zonnecellen die de panelen bevatten zijn niet nieuw, de rigide kunststof panelen zelf wel. ‘Wij presenteren de cellen als het ware in een nieuwe verpakking’, zegt De Leede.

Die verpakking is gemaakt van een kunststof composiet zonder glas of aluminium, en bevat geen PFAS. ‘En het geheel is ontworpen om te worden hergebruikt’, zegt De Leede. Is een zonnepaneel van Solarge aan het einde van zijn levensduur, dan zijn de verschillende componenten eenvoudig van elkaar te scheiden en te verwerken. Die levensduur is ongeveer 25 jaar, net als bij de meeste zonnepanelen. De Leede: ‘Maar omdat zonnecellen heel snel veel efficiënter worden, laat vrijwel niemand ze zo lang liggen.’

Grondstoffen De grondstoffen voor de panelen komen niet uitsluitend uit Nederland, vertelt De Leede desgevraagd, maar ze kúnnen vrijwel allemaal uit Europa worden gehaald. ‘Het zijn grondstoffen waarvan ruim voldoende voorradig is.

In Europa is mijnbouw alleen een nogal omstreden activiteit.’

In de zonnecellen zitten silicium (uit kwartszand), tin, koper, zilver en zeer lage concentraties boor, fosfor en gallium. Het plastic in het paneel is gemaakt van olie en dat komt wel vaak uit landen buiten Europa. ‘Vanaf het einde van dit jaar willen we met biobased plastic gaan werken’, zegt De Leede. ‘Bijvoorbeeld plastic gemaakt van talloil, een verder niet bruikbaar bijproduct van de bosbouw voor de papierproductie.’

Zodra de panelen worden gerecycled, zijn zij zelf de grondstoffenbron voor de nieuwe exemplaren. Omdat de fabriek net draait, zal dat nog wel een tijdje duren.

De Leede: ‘Wat we al wel zien, is dat er materiaal wordt teruggewonnen uit conventionele zonnepanelen. Maar omdat die daar niet speciaal voor zijn ontworpen, is het

16

DE INGENIEUR • JULI 2023

beeld : depositphotos

“

stuk kleiner worden als de productie is opgeschaald. En dat niet alleen. De Leede: ‘De belasting op CO2-uitstoot zal in de loop der tijd stijgen. Dat geeft duurzame zonnepanelen een voordeel en zonnepanelen die van dichtbij komen ook.’ Bovendien is er een initiatief gaande in de Europese Commissie om de terugkeer van zonne-energie naar Europa te stimuleren door het onder voorwaarden toestaan van staatssteun. Op 30 juni maakt het kabinet alvast bekend 312 miljoen euro te investeren in zonne-energie uit Nederland.

Hoewel het doel om voor zonnepanelen minder afhankelijk te worden van China dichterbij komt, is er nog een lange weg te gaan. In totaal had Nederland eind 2022 voor zeventien gigawatt vermogen aan panelen. Van de 3,9 gigawatt aan vermogen uit zonnepanelen die Nederland in 2022 installeerde, kwam slechts zo’n 0,2 gigawatt uit panelen van eigen bodem. De Leede: ‘De hoop is dat dat over twee jaar is toegenomen tot 0,8 gigawatt uit Nederlandse panelen.’

We willen best meer betalen voor panelen uit eigen land

Panelen van eigen bodem Nederland is een van de koplopers wat betreft zonnetechnologie. De technische universiteiten werken aan de ontwikkeling van zonnecellen met een hoog rendement en kennisinstituut TNO, als onderdeel van het internationale project PILATUS, aan het ontwikkelen van efficiënte, circulaire zonnepanelen. Daarnaast heeft Nederland een hightechindustrie die machines voor de productie kan maken, en chemiebedrijven als DSM en Sabic die zijn gespecialiseerd in duurzame kunststoffen. Solarge is dan ook niet het enige Nederlandse zonnepanelenbedrijf. Andere voorbeelden zijn HyET Solar, Exasun, Energyra en Elsun.

Mensen willen 10 tot 20 procent meer betalen voor zonnepanelen uit eigen land, weet De Leede. Dat is goed nieuws voor Solarge, want de panelen zijn wel duurder dan die uit lage lonenland China, al zal dat verschil een

’’

t

lastiger en kost het meer energie dan bij onze panelen.’

De zonnepanelen van Solarge zijn veel lichter dan conven­ tionele panelen. foto : solarge

JULI 2023 • DE INGENIEUR

17

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

Carice Cars bouwt elektrische cabrio’s

‘Bewijzen dat het kan’ Na jaren van ontwikkeling is Nederland een elektrisch automerk rijker. De eerste serie was direct uitverkocht.

De productielijn bij VDL NedCar in Born.

De loods valt nauwelijks op. Dit alledaagse bedrijventerrein tussen Voorhout en Noordwijkerhout is ook niet bepaald een plek die je meteen associeert met sierlijke tweezitters. Toch heeft het bedrijf Carice Cars juist hier eind mei een productielijn geopend voor de Carice T2, een sportieve cabrio die doet denken aan klassiek gestroomlijnde sportwagens uit de jaren vijftig en zestig van de vorige eeuw. Met één belangrijk verschil: de Carice T2 is volledig elektrisch.

Geestelijk vader en ceo van het nieuwe, volledig Nederlandse automerk is Richard Holleman. Al van jongs af aan is hij gefascineerd door alles op wieltjes, ‘en dat geldt voor bijna iedereen die hier werkt’, zegt hij.

‘Vanaf dat ik de TU Delft binnenliep om werktuigbouwkunde te studeren, was ik al bezig met het idee om later een auto te bouwen.’

Voor zijn afstudeerproject bouwde Holleman een prototype-chassis en werkte hij aan ophangingstechnieken. ‘Het doel was om ervan te leren, niet om een voertuig de weg op te kunnen sturen.’ Dat laatste kwam pas in zicht toen Holleman na zijn afstuderen met die onderstellen bij YES! Delft belandde, een vruchtbare plek voor startups en studententeams. ‘Technische kennis had ik

inmiddels al voldoende opgebouwd, maar daar leerde ik veel op met name strategisch gebied. Als ingenieur kon ik van alles in elkaar sleutelen, maar ik wist nog niet hoe ik een bedrijf moest opzetten, waar ik partners kon zoeken, hoe ik een businessplan moest schrijven of een auto handig in de markt kon zetten.’

Kunstwerk op wielen Rond 2011 sleutelde Holleman zijn eerste auto in elkaar: in de D:Dream Hall van YES! Delft waar ook Nuna-zonnewagens en Formula Student-raceauto’s werden gebouwd. ‘We leerden een hoop van elkaar en hebben samen veel gelachen. De atmosfeer was erg vriendschappelijk.’

Maar waar studententeams telkens na één jaar van samenstelling veranderden, daar ging Holleman door.

Jarenlang werkte zijn team onder de radar aan de ontwikkeling van een compacte, lichtgewicht cabrio waarin klassieke vormgeving en vooruitstrevende technologie hand in hand gaan.

Een kunstwerk op wielen, noemen de makers het. ‘We wilden een compacte en lichte auto met een elektrische aandrijving maken, maar het moest vooral geen saai

FOTO : VDL NEDCAR

Born in zwaar weer Het epicentrum van de Nederlandse auto-industrie ligt al decennialang in het Limburgse Born. Daar opende DAF in 1967 een productielijn en sindsdien werden er ruim 5,5 miljoen auto’s geproduceerd.

Na een aantal eerdere overnamen is de fabriek sinds 2012 in handen van het Eindhovense familiebedrijf VDL Groep. De afgelopen jaren rolden er met name de MINI Cabrio, de MINI Cabrio Electric en de MINI Countryman van de band, met het BMW-concern als voornaamste opdrachtgever.

BMW heeft aangekondigd het contract met de Nederlandse autobouwer op te zeggen. Per 18

DE INGENIEUR • JULI 2023

1 november van dit jaar wordt het aantal werknemers daarom teruggeschroefd van 3950 naar 2100. Als het niet lukt nieuwe opdrachtgevers binnen te halen, dan staan er vanaf maart 2024 nog meer banen op de tocht. Een nieuw Mobility Innovation Centre (MIC) voor duurzame mobiliteitsoplossingen moet een deel van de klap opvangen, kondigde VDL Groep eind juni aan. In dat MIC kunnen nog altijd elektrische voertuigen worden geassembleerd, maar is ook plek voor andere activiteiten op het gebied van design, elektrificatie, connectiviteit, autonoom rijden en mobiliteitssystemen.

“

boodschappenwagentje worden’, zegt Holle­ We leveren gevoerd – en er zitten een hoop schroefgaatjes man. Eenvoud was een belangrijk uitgangs­ in zo’n carrosserie, zegt Holleman, dus ‘fijn dat punt. ‘Tegenwoordig zitten auto’s vaak vol op bestelling die robotarmen er zijn’. fratsen, maar ons gaat het erom dat er goed in De maximale productie met de huidige lijn en vooruitte rijden is. Maar het is behoorlijk ingewikkeld ligt rond de tweehonderd auto’s per jaar – betaling om iets simpels te bouwen.’ de auto wordt op bestelling gebouwd, tegen Natuurlijk, veel mensen waarschuwden vooruitbetaling en de levertijd bedraagt en­ Holleman toen hij met Carice Cars begon. kele maanden. De eerste lichting was gauw Weet je wel waar je aan begint? Een auto in se­ uitverkocht en Holleman ziet mogelijkheden rie gaan produceren? Dat kun je wel vergeten, om op termijn tweeduizend auto’s per jaar te zeiden ze, wijzend op de complexiteit van de regelgeving, verkopen, ‘maar dan is meer robotisering wel nood­ de techniek en de concurrentie van landen waar de zakelijk.’ loonkosten nu eenmaal stukken lager liggen. Holleman: Bang voor een scenario zoals Lightyear dat vorig jaar ‘Ik zou mezelf niet als koppig omschrijven, maar overkwam, is Holleman niet. Carice Cars volgt een totaal misschien wel als iemand die graag juist die dingen andere strategie dan de Helmondse bouwer van zonne­ opzoekt die onmogelijk lijken. Ik wil graag laten zien auto’s, die afgelopen jaar failliet ging en slechts in sterk dat het tóch kan.’ afgeslankte vorm een doorstart kon maken.

‘Lightyear mikte meteen op een productie van der­ Uitverkocht tigduizend auto’s en kwam in de problemen toen dat De productie verloopt nog goeddeels handmatig. De on­ te ambitieus bleek’, zegt Holleman. Wij hebben de luxe derdelen worden machinaal bewerkt en vervolgens met om te kunnen kijken wat er mogelijk is en houden ons de hand geassembleerd. Het boren van gaatjes en andere eigen tempo aan. Alleen als het goed voelt, zetten wij de repeterende handelingen worden door robotarmen uit­ volgende groeistap.’

De TC2 is grotendeels handgemaakt, maar er worden ook enkele robots ingezet. foto ’ s : carice cars

t

’’

JULI 2023 • DE INGENIEUR

19

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

Flexibel fietsframes produceren

‘Er komt geen mens aan te pas’ De meeste fietsframes worden gemaakt in Azië.

Maar door vergaande automatisering is VDL Groep erin geslaagd de productie van aluminium frames weer in Nederland uit te voeren.

De samenwerking tussen VDL Groep en het fietsenmerk QWIC werd in juni beklonken door bestuurders van beide bedrijven. foto : vdl groep

Wie in Nederland een fiets van een Hollands merk koopt, heeft een grote kans dat het frame in een ver buitenland is gemaakt. Fietsenbouwers betrekken hun frames bijna allemaal uit Azië, waar mensenhanden de aluminium frames in elkaar schroeven, lassen en frezen.

Dat lijkt ook logisch; een fietsframe is arbeidsintensief en de loonkosten zijn daar een stuk lager dan hier, al zijn die ook in Azië de laatste jaren flink gestegen.

Maar tijdens de coronapandemie bleken de supply chains kwetsbaar en er kwamen een tijdlang geen frames meer deze kant op. Toen pakte het industriële familie­ bedrijf VDL Groep een oud idee op, dat oorspronkelijk van grote fietsenproducenten kwam: zouden we die frames niet in eigen land kunnen produceren?

En dat is gelukt: het Nederlandse concern VDL start binnenkort in een fabriek op vaderlandse bodem met de bouw van fietsframes, onder meer voor Nederlandse fietsenmerken. In Breda heeft VDL Bike Frame Techno­ logies een productielijn opgezet, waar binnenkort alu­ minium frames van de band rollen.

Mocht een frame op het eerste gezicht een wat kleur­ loos deel van een fiets lijken, volgens Jason Koevoet van VDL Bike Frame Technologies is het juist het ding

waarmee fietsenmerken zich kunnen onderscheiden.

‘Een bepaalde vorm, een gaaf design, daarmee willen ze opvallen. Een onderdeel als de elektromotor vind je ook in fietsen van de concurrent terug. Het frame is uniek.’

Geautomatiseerd Omdat de loonkosten in Nederland nog steeds hoger zijn, moest VDL een extreem geautomatiseerde produc­ tielijn ontwerpen en bouwen. Dat gaat nog een flinke stap verder dan alleen robots inzetten, vertelt Koevoet.

‘Veel concurrerende bedrijven zeggen wel dat ze auto­ matische productie hebben opgezet, maar wat ze vaak bedoelen is dat ze robots gebruiken. Wij gaan een stap verder en hebben in onze productielijn verregaande hands-off automation toegepast. Dat betekent dat er aan de voorkant bakken met onderdelen ingaan en aan de achterkant complete frames uitkomen.’ Er komen nau­ welijks mensenhanden aan te pas.

In die bakken zitten de onderdelen van het toekom­ stige fietsframe die aan elkaar moeten worden gemaakt.

‘Een mix van gietdelen, smeeddelen en extrusiedelen gaan de bewerkingstappen in, waar ze worden onder­ worpen aan frezen, draaien en buislaseren.’ Ten slotte komen de losse onderdelen aan bij een gerobotiseerde lasstraat, waarbij VDL kan bouwen op de ervaring met het lassen van aluminium die het bedrijf heeft opgedaan in andere bedrijfstakken; het bouwt immers ook auto’s, bussen en machines. Na een hittebehandeling om het materiaal sterker te maken en het nafrezen om precies de juiste maten te verkrijgen, is het frame klaar om naar de klant te gaan. Kaal, want de klant wil zelf kunnen kiezen welke kleur lak erop komt.

De productielijn is vrij snel anders in te stellen, zodat er een compleet ander frame wordt gemaakt. ‘We hebben de lijn zo ontworpen dat de basis kan blijven staan en er kleine dingen kunnen worden aangepast’, zegt Koevoet.

‘Wat ons helpt is dat de fietsindustrie meer en meer denkt in platforms. Dat betekent dat bouwers de basis van een frame min of meer gelijk houden.’

Snel lokaal schakelen Deze gedurfde stap van VDL komt niet uit de lucht val­ len. Koevoet en collega’s hebben jarenlang gestudeerd op fietsframes. Hoe zijn die opgebouwd en hoe valt de productie ervan te automatiseren met behoud van het vakmanschap? Koevoet: ‘Maar ook: kunnen we de onderdelen uit Nederland of een buurland halen? Want

20

DE INGENIEUR • JULI 2023

“

als we die onderdelen overal en nergens vanfietsenbouwers nu doen, is niet meer nodig. daan moeten halen, dan valt de winst van loDat bespaart ze geld en ruimte.’

Grote kaal produceren en afzetten weg.’

Ten slotte worden de nieuwe fietsen, met voorraden Aan de productielijn werken straks minder frames van VDL uit Breda, een stuk milieumensen dan bij concurrenten in Azië, zegt vriendelijker. Het aluminium wordt in Euaanleggen Koevoet. ‘Maar aan de voorkant – bij het uitropa duurzamer geproduceerd dan in Azië, is niet denken, ontwerpen, engineeren en bouwen zegt VDL. Ook heeft het bedrijf de nieuwste van de lijn, en bij het programmeren en inre- meer nodig snufjes in zijn productielijn ingebouwd om de gelen van de robots – zijn veel medewerkers milieu-impact te minimaliseren. Er wordt veel bezig geweest. Dat is wel een ander type, de minder lasrook naar buiten geblazen en voor wat hoger opgeleide medewerker.’ gebruikte vloeistoffen, zoals koelmiddelen, is Het feit dat de afnemers van de frames in de gekozen voor de minst belastende voor het buurt zitten, heeft louter voordelen, zegt Koevoet. ‘We milieu. kunnen op allerlei momenten in het proces sneller schaMaar de grootste klapper op de milieuvoetafdruk kelen. Tijdens de ontwerpfase iets aanpassen? Prima, dat wordt gemaakt met voorkomen van vervoer: de frames kan, we zitten vlot bij elkaar aan tafel. Tijdens de produc- hoeven geen vaartocht van duizenden kilometers over de tie nog iets veranderen? Meer frames van formaat small oceaan af te leggen. Het eindproduct komt vaak terecht en minder medium? Prima, u vraagt wij draaien. Snel bij Nederlandse fietsers en soms in andere Europese lanschakelen betekent ook dat de klant niet hoeft te wachten den. Koevoet: ‘VDL is er trots op dat de productie van op frames die op de boot liggen. En dat we dezelfde taal deze frames van begin tot eind in Europa plaatsvindt. spreken maakt het uiteraard nog makkelijker.’ Het voor We zijn dankbaar dat onze klanten dit avontuur ook de zekerheid aanleggen van grote voorraden frames, wat aandurven.’ •

Het fietsframe van de QWIC Mira dat als eerste door VDL in Nederland wordt geproduceerd. foto : vdl groep

’’

JULI 2023 • DE INGENIEUR

21

Book your stand

Be part of Europe’s leading event for the entire Offshore Energy industry WWW.OFFSHORE-ENERGY.BIZ/OEEC2023

Created and produced by

Möring

Marcel Möring is romanschrijver. Op 4 mei van dit jaar sprak hij in de Nieuwe Kerk in Amsterdam de 4 mei-voordracht uit.

Doekje voor het bloeden Zorgvannu.nl heet de website waarmee de overheid kom je gaandeweg tot de conclusie dat de overheid ouderen helpt om langer zelfstandig te blijven. Helpen genoeg heeft van ons gezeik. Er is toch techniek? Kijk is het verkeerde woord. Het is vooral de overheid die daar dan eens naar in plaats van te klagen over verzichzelf probeert te helpen. Er is personeelstekort in zorgingstehuizen zonder personeel, wachtlijsten en de zorg, er zijn te weinig plekken voor ouderen die ondoordringbare bureaucratische wouden waar zelfs het niet meer alleen afkunnen, de wachtlijsten zijn journalisten die de zorg volgen nauwelijks uit komen.

Wie zaait zal oogsten, zei mijn moeder altijd voor onvoorstelbaar lang en alleen wie een half leven op de noordpool heeft gewoond maakt zich nog illusies over ze in een onderbemand verpleegtehuis terechtkwam.

Daarmee doelde ze waarschijnlijk niet specifiek op wat hte terugdringen van de bureaucratie.

Wat de overheid met die website doet is vanaf de er in de jaren negentig van de vorige eeuw gebeurde, walkant handige tips roepen naar een drenkeling. Pro- toen de regering bedacht dat een land besturen eigenbeer te zwemmen! Ga niet kopje onder! Loop in het lijk net zoiets is als een bedrijf leiden, waarna de term ‘BV Nederland’ zijn opmars aanving, de grote uitververvolg niet zo dicht langs de waterkant!

Vooral dat laatste. Want het is allemaal onze eigen koop begon van nutsbedrijven en het ziekenfonds schuld, zoals minister van Langdurige Zorg Conny werd afgeschaft zodat we allemaal zelf energie, zorg Helder uitlegde. We denken niet genoeg na over onze en wat dies meer zij konden regelen en inkopen.

Het solidariteitsbeginsel waarop de Nederlandse late levensfase. Hadden we dat maar wel gedaan, dan zorg was gestoeld, en waarzat de overheid nu niet met weer op we terecht trots waren, zo’n shit-dossier. Alsof Groningen verdween en nu zitten we en de toeslagenaffaire niet genoeg Techniek is met de gebakken peren. zijn. goedkoper dan Niets is goedkoper geworDe mogelijkheden die de website den, arme mensen mijden zorgvannu.nl aandraagt, hebben steun, hulp of zorg zorg omdat ze bang zijn een hoog ‘als het regent, word je voor de rekeningen en als nat’-gehalte. Ben je, zoals ik, doof door mensen uiterste consequentie worof slechthorend, denk dan eens over den we nu naar bol.com een speciale wekker of een deurbel geschopt als we slecht ter voor doven en slechthorenden. Als je met FaceTime belt, kun je de lippen van de ander been zijn, want daar kun je sokken met antislipzolen kopen. Over de nutsbedrijven zwijg ik nu maar even. zien en dat is handig!

De overheid bestaat niet zomaar. Het is een orgaan Vrijwel alle aanbevelingen zijn van technologische aard, want techniek is goedkoper dan steun, hulp of dat in het leven is geroepen om de taken van de staat zorg door mensen. Daarom wordt de hedendaagse uit te voeren, ten behoeve van ons allemaal. Maar oudere ook een robotstofzuiger aangeraden. Dan kan steeds vaker krijg ik de indruk dat die overheid de thuishulp thuisblijven. Of een oudere met AOW eigenlijk zo min mogelijk wil doen voor de burger een Roomba van bijna duizend euro kan aanschaffen en moderne technologie gebruikt als doekje voor is de vraag, zeker als hij of zij ook nog slaapproblemen het bloeden. Wij moeten het zelf oplossen op onze heeft en de slaaprobot van meer dan vierhonderd euro antislipsokken, met robotknuffels die onze demente bejaarden bezighouden en FaceTimen op je iPad als moet kopen die de overheid aanbeveelt.

En zo gaat het maar door, het ene gratuite advies na je mensen niet goed kunt horen.

Als ik, behalve doof, ook nog eens slecht ter been het andere, allemaal met een nauw verholen ondertoon van ‘zoek het lekker zelf uit’. De kunst van het word en van mijn AOW robots, iPads en die vervloekdoorverwijzen, waarin fabrikanten tegenwoordig zo te sokken heb aangeschaft, weet ik zeker dat ik ongoed zijn, is nu ook aanbeland bij de overheid zodat willekeurig zal denken aan het openingsmuziekje van je op geen link kunt klikken of je gaat naar een blog, M.A.S.H.: ‘Suicide is painless, it brings on many chaneen leverancier of een extern bureau. Als je eenmaal ges and I can take or leave it if I please.’ Als euthanasie ronddwaalt in het digitale doolhof van zorgvannu.nl maar niet zo’n bureaucratisch doolhof was.

FOTO : HARRY COCK

JULI 2023 • DE INGENIEUR

23

RUIMTEVAART T E K S T: B R U N O V A N W A Y E N B U R G

Het enige nieuwe onderdeel van de NASA’s maanraket komt uit Europa

Servicemodule voor astronauten In het Duitse Bremen wordt de European Service Module (ESM) gebouwd. Deze is integraal onderdeel van de maanraket die in 2025 voor het eerst sinds een halve eeuw astronauten naar de maan moet brengen. Dit keer als opmaat naar permanente aanwezigheid?

Met een haarnetje, overschoenen en stofvrije lichtblauwe overjas schuifelen journalisten en ruimtevaartbobo’s door de enorme cleanrooms van Airbus Defense and Space in Bremen. Voor het eerst worden drie exemplaren getoond van de European Service Module (ESM), het Europese onderdeel van NASA’s Space Launch System (SLS-raket), waarvan het eerste exemplaar op 16 november 2022 werd gelanceerd naar een baan om de maan – na vele malen uitstel. Die vlucht, Artemis I, had nog geen mensen aan boord, maar bij de volgende missie in 2024 gaan er vier astronauten mee. Lucht, water, warmte, elektriciteit en voortstuwing krijgen ze van de ESM, die komt te hangen onder NASA’s Orioncapsule waarin de astronauten zullen verblijven.

Artemis I was de opmaat tot een nieuwe maanlanding door astronauten, de eerste sinds 1972, en een die deze keer tot permanente bewoning van de maan moet leiden.

Volgens sommigen is het zelfs een voorbereiding op een

bemenste reis naar Mars. De vlucht Artemis III moet in 2025 mensen op het maanoppervlak afleveren.

De bijbehorende ESM-3-module staat nu nog in Bremen op een teststand. ‘De module is inmiddels voor 80 procent af ’, zegt system engineer Lars Bauer van Airbus, bouwer van de ESM. Te zien is een overvolle wirwar van glimmende buizen, kabels, stuurelektronica en bollende tanks: water, stikstof en zuurstof voor de astronauten, stikstofoxide en monomethylhydrazine voor de raketmotoren.

In het midden zit een ongebruikte spaceshuttle-stuurraket, het orbital maneuvering system, waarvan er nog zes op de plank lagen. Daarnaast zijn er 33 stuurraketten om bij te sturen. ‘Als hij helemaal af is, wegen we hem, en mogen alle Airbusmedewerkers wedden op het gewicht’, zegt Bauer. ‘Wie er het dichtst bij zit, wint.’

ESM’s droge massa zal overigens uitkomen op circa 4,5 ton, volgetankt weegt het ding zo’n 13,5 ton.

Krap spoedklusje

FOTO : NITRORAT / CC BY - SA 3.0

24

Ondanks strak doorgerekende plannen en eindeloze checks en tests kan er altijd iets misgaan.

De ESM-1-module bleek in Kennedy Space Center kort vóór de lancering twee haperende avioboxen aan boord te hebben. Dat zijn de boxen met stuur- en regelelektronica voor onder meer de raketten. ‘Die moesten worden vervangen’, zegt Airbusingenieur Paolo Artusio, ‘maar ze zaten binnenin, dus we konden er niet goed bij.’

Een groot probleem, want de

DE INGENIEUR • JULI 2023

ESM was al afgesloten.

‘Als je de panelen eraf moet halen, ben je zo zes maanden verder’, zegt Artusio, een kleine, nogal slanke technicus, die vervolgens aanbood zichzelf in de volgepropte ESM te wurmen om de box te vervangen.

‘Ik heb zes uur lang op een krukje gestaan, helemaal ingekapseld. Het was warm en zweterig, en ik moest speciale kleding aan zodat ik de onderdelen niet zou aanraken.’

Zelfs schroefjes losmaken was spannend: ‘Ik mocht nog geen

ringetje verliezen. En toen ik de box eindelijk los had, kreeg ik hem bijna niet langs mijn been naar buiten gewurmd, omdat er gewoon nauwelijks ruimte was.’

Toch lukte het. De hele operatie moest bovendien nog over voor de andere defecte aviobox. Maar Artusio werd wel beloond met een prijs die NASA-astronauten uitreiken aan grondpersoneel dat zich bijzonder verdienstelijk heeft gemaakt: de Silver Snoopy (foto), gemaakt van omgesmolten metaal dat in de ruimte is geweest.

“

Inbouwen gemonteerd. De eerste lancering verliep, op ‘We werken van binnen naar buiten’, vertelt Alles wordt een enkele haperend elektronisch circuit na, in strikte Bauer. Dat is goed te zien in vergelijking met vlekkeloos, zegt Ralf Zimmermann, hoofd ESM-5, die pas in 2029 op weg hoeft, en waarvan het maanprogramma en Orion bij Airvolgorde van de vrijwel lege aluminium basisstructuur bus. ‘We hebben het voertuig op die vlucht net in Bremen is gearriveerd. De cilinder- gemonteerd echt op de proef gesteld. We hebben het in vormige ruimte is met wanden van alumiallerlei hoeken laten draaien, ook onnodige nium honingraatstructuur ingedeeld in vier oriëntaties die we nooit zouden riskeren als kwarten, van boven en onder begrensd door er mensen aan boord zijn.’ De module bleef ringvormige balken van 5,2 meter diameter. glansrijk overeind, benadrukt hij.

Bauer: ‘Alles wordt vervolgens in een strikte volgorde Naast ESA doen ookhet Japanse JAXA, het Canadese gemonteerd.’

CSA en onder andere de Verenigde Arabische Emiraten Eenmaal volgebouwd wordt de ESM afgedicht met mee aan Artemis. Rusland, dat nog wel meewerkt aan radiatoren, de panelen aan de buitenkant die overtollige het internationaal ruimtestation ISS, is geen partner warmte wegstralen. Bauer: ‘In het hele compartiment is meer. de temperatuur rond de 20 graden Celsius. Dat is goed voor de brandstof en ook voor het drinkwater voor de 450 ontwerpcriteria astronauten.’ Na uitgebreide tests is de ESM klaar om De ESM is niet alleen de eerste grote Europese bijdrage, te worden verscheept naar Kennedy Space Center in maar is eigenlijk het enige echt nieuwe onderdeel van de Florida. Daar worden de zonnepanelen, geleverd door SLS-raket. De hoofdbrandstoftank, raketmotoren en de Airbus Nederland (zie kader Schokbestendige zonnepa- vastebrandstof-boosterraketten van SLS zijn afkomstig nelen), erop gezet en wordt het geheel in de SLS-raket van de spaceshuttle, de tweede trap is een opgerek-

t

’’

De basisstructuur van aluminium van ESM-5 staat in de cleanroom in Bremen al klaar voor de inbouw van apparatuur. foto : airbus

JULI 2023 • DE INGENIEUR

25

RUIMTEVAART

Schokbestendige zonnepanelen De ruim zeven meter lange zonnepanelen van de Europese servicemodule ESM worden, zoals wel vaker bij Europese ruimtemissies, geleverd door Airbus Defence and Space in Oegstgeest. Ze worden voor de lancering op de ESM gemonteerd in een X-formatie, net als bij het Europese ATV-ruimtevrachtschip dat tussen 2008 en 2014 het ISS bevoorraadde.

‘Maar ze moeten aan veel extremere eisen voldoen’, zegt Rob van Hassel, zonnepaneelexpert bij Airbus. Waar zonnepanelen in een baan om de aarde moeten blijven functioneren tussen -85 en 85 graden Celsius, is het temperatuurbereik voor de ESMpanelen tussen -195 graden en 140 graden Celsius. ‘Ze zijn veel langer in de zon, en achter de maan worden ze juist veel kouder.’

De panelen bestaan uit vijftienduizend door het Amerikaanse Lockheed Martin geleverde galliumarsenidecellen, gemonteerd op dunne koolstoflagen op een sterke aluminium honingraatstructuur.

Ze kunnen in totaal elf kilowatt leveren, twee maal zo veel als ATV-zonnepanelen. Meestal is dat te veel, zegt Van Hassel.

26

‘Daarom draaien we ze een groot deel van de tijd van de zon weg, zodat ze geen onnodige warmte binnenbrengen.’

Vóór de lancering zitten de panelen onder spanning opgevouwen in de neus van de raket, in toom gehouden door kevlar-kabels. Als ze moeten uitklappen, smelt een elektrisch element de kabels door en bewegen de panelen vanzelf naar buiten. Aan de uiteinden zitten net zulke camera’s als die eerder spectaculaire beelden naar huis zonden waarop een deel van de Orion-capsule zichtbaar was, samen met de maan en de aarde.

De zonnepanelen kunnen om hun lengteas draaien om de zon te volgen, om een scharnier bij het bevestigingspunt.

Dat laatste is nodig omdat ze het mechanisch hard te verduren krijgen tijdens boosts van de raketmotoren. ’Dat geeft een flinke klap’, zegt Van Hassel. Om te voorkomen dat de panelen afbreken worden ze vóór de manoeuvre zestig graden naar voren of naar achteren geklapt. Van Hassel: ‘Dan nog bewogen de uiteinden tijdens eerdere boosts nog ruim een meter door. Maar dat hebben ze prima gehouden.’

DE INGENIEUR • JULI 2023

te versie van een rakettrap van de Delta IV-raket, en de Orioncapsule begon zijn leven als de multi purpose crew vehicle van NASA’s in 2010 afgeblazen Constellationraketprogramma.

Alleen de ESM is sindsdien op maat ontworpen. ‘We kregen 450 designeisen van onze klant ESA’, vertelt Matthias Gronowski, hoofdingenieur van de ESM bij Airbus in Bremen en verantwoordelijk voor het ontwerp van de module. ‘Aan ons de taak om die op te splitsen in steeds kleinere eisen. We beginnen met: wat hebben we nodig? Vervolgens werken we onszelf steeds dieper het ontwerp in tot we uiteindelijk op het niveau zitten van losse onderdelen, schroeven en bevestigingspunten.’

Hoewel de gekruiste zonnepanelen doen denken aan ATV, het ruimtevrachtschip dat ESA voor het internationaal ruimtestation ISS bouwde, is daar vrijwel niets van overgenomen, zegt Gronowski, behalve een paar losse onderdelen als tanks en stuurraketten. ‘De algemene architectuur is heel anders. ATV was een onbemenst vrachtschip met een enorme vrachtruimte, ESM is een integraal onderdeel van een voor mensen geschikt ruimteschip, tot de nok toe volgepakt met hardware.’

Naar de maan In 2024 moet de Artemis II-missie vier astronauten in

ILLUSTRATIE : ESA / D . DUCROS

De data voor Artemis II en III mogen rijkelijk optimistisch lijken, maar de opvolger, Artemis-missie IV, zal pas op zijn vroegst in 2028 plaatsvinden, waarna er jaarlijks missies zijn gepland tot en met Artemis XI in 2035. Naast het landen op de maan staat de uitbouw van het Lunar Gateway-station in een baan om de maan op het programma en het vestigen van een bemenste maanbasis.

Dit alles met in het achterhoofd de sprong naar buurplaneet Mars.

Financiële molensteen Eindelijk, vinden veel ruimtevaartfanaten, die hopen te bekomen van de kater na het succesvolle maar door bezuinigingen afgekapte Apolloprogramma. In een dramatische bui noemen ze zich wel eens orphans of Apollo, de weeskinderen van Apollo. Na de laatste maanlanding ontwikkelde NASA de spaceshuttle en kwamen ruimtevaarders een halve eeuw niet verder dan een lage baan om de aarde. Toegegeven, de bouw van het internationaal ruimtestation ISS, met Canada, Rusland, Japan en Europa, was een van de allergrootste internationale projecten, en een groot succes – al bleek de verbroedering met Rusland niet permanent. Maar de roep van deep space bleef klinken.

Het einde van het spaceshuttle-programma, met de laatste lancering in 2011, bood daarvoor eindelijk ruimte. Met horten en stoten ontwikkelde NASA de SLS-raket volgens het vaste recept: NASA bedenkt en ontwerpt;n defensie- en ruimtevaartgiganten als Lockheed Martin, Boeing en Northrop Grumman bouwen de hardware, onder contracten die werktijd vergoeden plus meerkosten bij veranderingen en uitstel door technische problemen.

Maar wat NASA tijdens de ruimterace met de SovjetUnie een overwinning had opgeleverd, bleek steeds meer een organisatorische en financiële molensteen. Technische en financiële tegenvallers zijn nogal gebruikelijk in de ruimtevaart. Alleen al tot 2025 kost het Artemisprogramma 93 miljard dollar, ondanks uitgebreid

Boven: Ingenieurs in overleg bij de servicemodule Orion ESM-4 in de cleanroom in Bremen. foto : airbus Links: De eerste Europese servicemodule en de Orioncapsule voor Artemis I-missie. foto : nasa

t

een baan om de maan brengen: de NASA-astronauten Victor Glover, Reid Wiseman en Christina Koch, en de Canadees Jeremy Hansen. En dan zou in 2025 een nieuwe maanlanding moeten volgen: vier astronauten meren eerst aan bij Lunar Gateway, het nog te bouwen ruimtestation in een baan om de maan. Vandaar stappen ze in de Starship HLS (human landing system) van SpaceX, een variant van de Starshipraket die op 20 april dit jaar een maar deels succesvolle testvlucht maakte.

Met die speciaal voor de maanlanding gebouwde raket zullen twee astronauten, de eerste vrouw en de eerste astronaut van kleur, neerdalen op het maanoppervlak, voor het eerst sinds 1972. Toen vertrok Gene Cernan, de laatste van de twaalf mannelijke, witte, Amerikaanse NASA-astronauten die ooit op de maan stonden.

Wie nummer dertien is en verder, is nog niet bekend, maar dat er Europeanen bij zijn, lijkt onwaarschijnlijk.

In ruil voor ESA’s bijdrage aan Artemis ter waarde van 2,1 miljard euro zijn tot nog toe drie astronautenplekken beloofd. Twee daarvan zijn aan boord van de missies Artemis IV en V, al zullen deze Europeanen niet op de maan landen. Over de derde plek is ESA-directeur Josef Aschbacher nog in onderhandeling met NASA, zei hij op een conferentie. ‘Ik blijf erop aandringen dat Europese laarzen binnenkort op de maan moeten staan.’

JULI 2023 • DE INGENIEUR

27

RUIMTEVAART

Tijdlijn Artemis-maanprogramma 16 november 2022 Artemis I NASA’s SLS-raket bracht een onbemenste Orioncapsule in een baan om de maan. Na 25 dagen keerde Orion terug naar de aarde.

November 2024 Artemis II Een SLS-raket brengt een Canadese en drie Amerikaanse astronauten naar een baan om de maan.

November 2024 Een onbemenste Falcon Heavyraket van SpaceX levert de eerste twee modulen van de Lunar Gateway af in een baan om de maan: de Habitation And Logistics Outpost (HALO) wordt ondersteund door het Power and Propulsion Element (PPE).

2024 Super Heavybooster van SpaceX lanceert een prototype Starship HLS (human landing system) naar een baan om de aarde. Daar tankt hij bij uit meerdere eerdere afgeleverde Starshiptankers, reist verder naar een baan om de maan en maakt daar een onbemenste demonstratielanding.

2025 Een nieuwe Starship HLS wordt in een baan om de aarde afgeleverd en bijgetankt.

28

DE INGENIEUR • JULI 2023

2025 Artemis III Een SLS-raket brengt vier astronauten naar het Lunar Gateway-ruimtestation, waar ook de HLS is aangekoppeld. Vandaar landen er twee op de maan met SpaceX Starship HLS, onder wie de eerste vrouw en de eerste niet-witte astronaut. De andere twee blijven in de Orioncapsule. Mocht Lunar Gateway tegen die tijd nog niet klaar zijn, dan kan HLS ook rechtstreeks aan Orion koppelen.

2028 Artemis IV Een SLS-raket brengt vier astronauten naar de Gateway en de Europese module I-Hab. Twee astronauten dalen af naar de maan.

2029 Artemis V Een SLS-raket brengt het Amerikaanse maankarretje Lunar Terrain Vehicle en de Europese ESPRIT-module naar de Gateway. Derde bemenste maanlanding.

2030 Artemis 6 SLS levert de Gateway Airlock Module af. Maanlanding.

2031 tot en met 2035 Artemis 7-11 Astronauten landen op de maan en bouwen een maanbasis op.

beeld : depositphotos

De lanceerbasis van Cape Canaveral in de Verenigde Staten waar vandaan Artemis vertrekt. foto : airbus

gebruik van al eerder ontwikkelde, en soms zelf al gebouwde hardware. De ruimtevaartindustrie voer er wel bij, de belastingbetaler minder.

Nieuwe aanpak Intussen kwam in de Verenigde Staten New Space op, een nieuwe lichting ruimtevaartbedrijven waarvan SpaceX het bekendst en ook succesvolst is. Deze ontwikkelden hun raketten op eigen ontwerp en initiatief en werkten dus harder aan kostenefficiëntie en innovatie. Zo geloofde niemand aanvankelijk dat SpaceX de eerste trap van zijn Falcon 9-raket zou kunnen laten terugvliegen, landen en hergebruiken. Toch lukte het, na vele explosieve mislukkingen. Inmiddels is hergebruik routine en is SpaceX verreweg de concurrerendste lanceerder.

Die ontwikkeling ontging ook NASA niet en langzamerhand schakelde de ruimtevaartorganisatie over naar een nieuwe manier van werken: het HLS, een versie van de Starship-raket van SpaceX, mag de maanlanding uitvoeren, zelfs al heeft Starship nog geen succesvolle testvlucht gemaakt. Ook de Falcon Heavy-raket van SpaceX speelt een rol in het Artemisprogramma, net als een maanlander in ontwikkeling van het bedrijf Blue Origin van Amazonmiljardair Jeff Bezos.

De hoop is dat deze aanpak van de hernieuwde maanrace een blijvertje kan maken: iets dat gestaag wordt uitgebouwd tot een permanente aanwezigheid op de maan in plaats van een uiterste krachtsinspanning.

Op naar Mars Wat het doel moet zijn, naast wetenschappelijk onderzoek en verkenning, is nog niet helemaal duidelijk. Er is water op de maan gevonden in de vorm van ijs, vooral bij de polen. Dat is te winnen om astronauten en hun planten te drinken te geven of om te zetten in zuurstof en waterstof, ingrediënten voor raketbrandstoffen en lucht om te ademen. Ook is er ervaring op te doen met bemenste buitenaardse bases, als voorbereiding op een Marsreis, een nog veel groter en riskanter project. Dat ook China serieuze plannen heeft aangekondigd voor een bemenste maanbasis, maakt de strategische waarde alleen maar hoger. Van een koortsachtige maanrace zoals zestig jaar geleden is nu geen sprake, maar urgentie voelen de verzamelde westerse ruimtevaartagentschappen wel degelijk, inclusief ESM-bouwer ESA. ‘Hoe weet je dat dit niet weer een eenmalig project is?’, vraagt sterrenkunde- en ruimtevaartjournalist Govert Schilling dan ook op de persconferentie rond de bezichtiging. Ralf Zimmermann, hoofd van het maanprogramma en Orion bij Airbus, maakt een vergelijking met de eerste expeditie naar de Zuidpool, ruim een eeuw geleden. ‘Daar waren in 1912 voor het eerst mensen, met een uiterste krachtsinspanning en veel publiciteit. Maar daarna was er veertig jaar niemand. Pas bij de tweede ronde, in de jaren vijftig, was het haalbaar om daar mensen voor langere tijd heen te sturen voor onderzoek. Zo zal het ook gaan op de maan.’ • JULI 2023 • DE INGENIEUR

29

Hello visitors!

Welcome to the world’s leading trade fair for production technology.

ACTUEEL TECHNIEKNIEUWS vind je op deingenieur.nl

Alles wat je zoekt overzichtelijk bij elkaar Wat speelt er vandaag op technologiegebied?

Je leest het op de website van De Ingenieur.

Elke dag nieuwe berichten met beeld, video's en links. www.deingenieur.nl

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

TECHNIEK MAAKT JE TOEKOMST

DE INGENIEUR

Podium

Experts delen hun inzichten in de technisch-maatschappelijke actualiteit.

Deze maand: Lode Lauwaert.

Diversiteit is online juist groter Of het nu gaat over Twitter, Facebook of Een derde bezwaar heeft te maken met de TikTok: vaak wordt over deze platformen gegeven verklaring. Sociale media zouden gezegd dat ze polarisering in de hand wer- polariseren, omdat mensen, al dan niet aanken. Dat is een intussen sterk ingedaalde gedreven door algoritmen, in echokamers overtuiging in onze samenleving, zowel ter en filterbubbels leven. Als dat klopt, is dat linker- als ter rechterzijde van het politieke in ieder geval niet bijzonder, want offline zoeken gelijkgestemden elkaar voortdurend centrum. Maar klopt die bewering wel?

Het is vaak niet duidelijk wat nu precies op – en dat is evolutionair gezien niet verwel en niet wordt beweerd. Wat bedoelen rassend. Mensen met min of meer gelijkmensen wanneer ze zeggen dat er sprake aardige ideeën over tal van zaken neigen is van polarisering? Neem de Verenigde ernaar samen te hokken, op het werk, bij Staten, waarvan vaak wordt gezegd – al hobbygroepen of familie.

Opvallend echter is dat vele onderzoeken dan niet terecht – dat het het meest gepolariseerde land ter wereld is. In die context uitwijzen dat er online meer diversiteit is dan we denken, zelfs bedoelt men meestal: de bemeer dan offline. volking valt meer en meer Ook dat is wellicht uiteen in twee groepen. Er Offline zoeken niet verwonderlijk. wordt ook gezegd dat socigelijkgestemden Ja, er bestaat een beale media polariseren door vestigingsvooroorzogenoemde echokamers. elkaar deel, maar mensen Mensen ontmoeten online voortdurend op zijn ook nieuwsgiegelijkgestemden en dat drijft rig en worden ook hen naar uitersten, naar stergraag uitgedaagd kere beweringen. Dat is een heel andere invulling van ‘polarisering’ dan door andersdenkenden.

Tot slot een ethische bedenking. Eigenlijk die over de Verenigde Staten.

Naast inhoudelijke onduidelijkheid klopt moeten we de claim dat sociale media polaook vaak de argumentatie niet. Sommigen riseren op een beoordelende manier lezen: redeneren: nu is er polarisering en daaraan dat sociale media polarisering in de hand voorafgaand kwamen tal van platformen als werken is onwenselijk. Dat klopt zonder paddenstoelen uit de grond. Dus sociale me- twijfel voor een bepaalde vorm van polarisedia polariseren. Maar een causaal verband is ring, namelijk de affectieve, die inhoudt dat daarmee natuurlijk niet aangetoond. Het is mensen ‘uit andere kampen’ elkaar niet meer niet omdat twee zaken na elkaar gebeuren kunnen luchten. Deze variant bemoeilijkt het sluiten van compromissen en vergroot dat er ook een oorzakelijk verband is.

Andere redeneren dan weer: hoe meer de kans op delicten. Maar geldt dat ook voor sociale media worden gebruikt, hoe meer de andere vormen? Voor velen is dit een polarisering, en dus zijn beide oorzakelijk vorm van (cognitief) polariseren: ooit dacht verbonden. Maar ook dat klopt niet. Als ik dat (negatieve) discriminatie meestal fout de stijgende consumptie van ijsjes gepaard is, nu meen ik dat dit altijd zo is. Zou je over gaat met meer moorden, impliceert dat niet het versterken van de claim over discriminadat mensen meer moorden omdat ze meer tie zeggen dat dit onwenselijk is? ijsjes eten. Het verband is te verklaren door een derde factor mee te nemen, namelijk de Lode Lauwaert is hoogleraar techniekfilosofie aan de KU Leuven zomer.

PORTRET : KOEN BROOS

JULI 2023 • DE INGENIEUR

31

LEZERSOPROEP

Denk mee over de Ingenieur van de toekomst

Ingenieurs veranderen de wereld.

Maar veranderen de ingenieurs wel voldoende mee?

Het sleutelwoord van deze tijd is overduidelijk transitie. Of het nu gaat om energie, digitalisering, grondstoffen, landbouw, mobiliteit: op alle vlakken zijn grootschalige veranderingen vereist die voor een deel al zijn begonnen.

Maar verandert het ingenieurschap wel voldoende mee of gaat de transitie aan het vak voorbij?

Over welke eigenschappen, vaardigheden en kennis moet de ingenieur van de toekomst beschikken?

Welke typische ingenieurskenmerken kunnen ze juist beter afschudden om werkelijk klaar te zijn voor de uitdagingen van de toekomst?

32

DE INGENIEUR • JULI 2023

In het septembernummer van De Ingenieur gaan we op zoek naar de ingenieur van de toekomst. We vragen u als lezer om met ons mee te denken. Beschrijf in maximaal vierhonderd woorden hoe de ideale ingenieur van de toekomst er in uw ogen uitziet. Hoe zou het technische onderwijs eruit moeten zien, zodat die ingenieur er ook daadwerkelijk komt? En hoe kan die ingenieur zijn talenten het beste inzetten?

Mail voor 1 augustus uw bijdrage naar redactie@ ingenieur.nl. De beste inzendingen komen in aanmerking voor plaatsing in het septembernummer. Onder de inzenders verloten we tevens drie exemplaren van Futurama, de vorig jaar verschenen bundeling van de rubriek Voorwaarts van Fanta Voogd uit dit blad.

foto : depositphotos

WAAR

KUN N EN

W E

N A A RT O E?

DE

IN GEN IEU R

T IP T

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

t/m 10/9 Zo hield Edam droge voeten

Vliegen over de Afsluitdijk

In het stadhuis van Edam is Tot Het Drooghouden Van Landen te bezoeken. De tentoonstelling laat zien hoe Nederlanders hun waterhuishouding onder controle kregen: een verhaal over molens, dijken en sluizen. Beginpunt is de opdracht van keizer Karel V in 1544 tot de bouw van de huidige Damsluis (foto), om de landerijen ten westen van Edam te beschermen. De eeuwen erna waren honderden molens nodig om Beemster en Purmer droog te malen. Modellen, schilderijen, plattegronden, kaarten, gereedschap en andere objecten uit de collecties van het Edams Museum en het Waterlands Archief geven de bezoeker inzicht.

Meer info: edamsmuseum.nl/ tentoonstellingen/tot-het-drooghouden-van-landen

Vlieg mee en bekijk de mooie omgeving van de Afsluitdijk door de ogen van een grutto. Dat is de filmbeleving Aquavista, bij het Afsluitdijk Wadden Center in Kornwerderzand, aan de Friese kant van de dijk. Na de film van een kwartier kan de bezoeker de rest van de interactieve tentoonstelling bezoeken. Die is onderverdeeld in thema’s: de geschiedenis van overstromingen, projecten van Rijkswaterstaat, vismigratierivier, de Waddenzee, het IJsselmeer, blauwe energie en regionaal toerisme. Op het dakterras van het museum volgt nog een beloning: een prachtig uitzicht over Waddenzee en IJsselmeer.

Meer info: afsluitdijkwaddencenter.nl/expositieaquavista

t/m 3/9 Vederlichte racewagentjes van een eeuw oud Bijzondere auto’s zijn er altijd al te zien in het Louwman Museum in Den Haag. Deze zomer staat de spotlight op een type dat ontstond na de Eerste Wereldoorlog, toen er in Europa gebrek was aan bijna alles. Om de mobiliteit te bevorderen, voerden verschillende Europese landen toen een gunstige belasting in op zeer lichte auto’s. Zo ontstonden cyclecars, lichte auto’s die ruimte boven aan hooguit drie personen. De wagens reden door hun geringe gewicht en relatief sterke motor erg sportief en werden dan ook gebruikt op de racebaan. Het Louwman Museum heeft dertig van deze juweeltjes samengebracht uit de periode 1914 – 1930, waaronder de Bédélia uit 1910 (foto), volgens het museum ‘de moeder aller cyclecars’.

Meer info: louwmanmuseum.nl/tentoonstelling/cyclecars beeld : shutterstock ; kev 22/ cc by - sa 4.0 ; marion golsteijn / cc by - sa 3.0

Komedie over windenergie Na eerdere succesvolle voorstellingen over de landbouw en de gaswinning, zet Toneelgroep Jan Vos nu zijn tanden in de energietransitie. Tjeerd Bischoff schreef de onstuimige komedie Wind over de energietransitie, waarin hij de gevolgen schetst van ongelukkige politieke keuzen voor de bewoners van een klein dorp.

Het toneelstuk is momenteel te zien in Eelde en daarna, tot half augustus, in Ambt Delden.

Meer informatie: toneelgroepjanvos.nl/wind JULI 2023 • DE INGENIEUR

33

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

OPSCHALEN

AANSLUITEN

NATUUR BEHOUDEN

RECYCLEN

Hoe valt te voorkomen dat offshore wind ecologische schade veroorzaakt?

Klimaat versus natuur Op de Noordzee breiden de windparken zich continu uit. Het

kabinet mikt op een windvermogen van 21 gigawatt in 2030.

Wat is de impact daarvan op de natuur en zijn er technieken om die impact te beperken? Daarover gaat deel 3 van deze serie over windenergie op zee.

Op zaterdag 13 mei 2023 werden de windparken voor de kust van Borssele en van Egmond aan Zee gedurende vier uur stilgezet, bij wijze van test. Dit om in de toekomst trekvogels een veilige doortocht te kunnen verlenen. Een model ontwikkeld aan de Universiteit van Amsterdam kondigt straks de komst van deze vogels aan. Gebruikmakend van weergegevens en observaties van vogelradars berekent dit de kans op grote vogeltrekbewegingen, twee dagen voor deze daadwerkelijk

Opschaling van windenergie op zee Wind op zee is de energiebron van de toekomst. De opschaling gaat gepaard met grote uitdagingen. Hoe zijn windturbines efficiënter te maken? Hoe passen ze in het energiesysteem? Hoe is schade aan de natuur te voorkomen? En wat is het lot van afgedankte turbines? Over deze vragen en mogelijke oplossingen gaat deze vierdelige serie Windenergie op zee.

34

DE INGENIEUR • JULI 2023

plaatsvinden. Dat geeft netbeheerder Tennet de tijd om zich voor te bereiden en het hoogspanningsnet tijdens het stilliggen van de windturbines zo stabiel mogelijk te houden. De bedoeling is dat deze procedure vanaf dit najaar standaard wordt.

Het is één van de maatregelen van de overheid en windparkeigenaren om het effect van de windturbines op de natuur te beperken. Want windparken leveren dan wel duurzame energie, wat gunstig is voor het klimaat, ze hebben ook invloed op de leefomgeving van de dieren in en boven de zee. En die impact zal met de geplande uitbreiding van de parken alleen maar toenemen.

Geluidsoverlast In 2016 stelde de overheid het onderzoeksprogramma WOZEP op, waarin wetenschappers het effect van de turbines op het zeeleven in de gaten houden. WOZEP richt zich vooral op de beschermde soorten waarvoor de overheid een zorgplicht heeft, zoals bepaalde vogels, vleermuizen, vissen en zeezoogdieren.

Voor zeehonden, bruinvissen en (met name jonge) vissen wordt aangenomen dat die vooral last hebben van de geluidsoverlast bij de aanleg van de parken. Dat is een tijdelijk effect – hoewel dat behoorlijk lang kan duren gezien de geplande opschaling van de windparken. Er wordt daarom aan oplossingen gewerkt (zie kader Bellen blazen, trillen of zwarte verf). Daarna neemt de herrie af.

Het onderwatergeluid van draaiende windturbines komt niet uit boven het achtergrondgeluid van schepen.

Of de dieren toch last hebben van de parken is nog niet bekend, vertelt Sophie Brasseur, zeezoogdieronderzoeker bij Wageningen Marine Research (WMR). Wel blijkt uit de jaarlijkse tellingen dat de populatiegroei van gewone zeehonden de laatste tien jaar van 10 naar 1 procent is gedaald, ondanks het hoge aantal pups dat werd geboren. Afgelopen jaar veranderde dat laatste, en nam de ‘pupproductie’ opeens af met 22 procent ‘Die bevindingen zouden met de windparken in Duitsland

Zeehonden (foto links) hebben vooral last van het geluid bij aanleg van windparken. Dat is op zich tijdelijk, maar het laatste jaar nam de ‘pupproductie’ drastisch af. foto ’ s : deposit ­ photos

“

Voor aalscholvers is een windpark Trekvogels en aalscholvers een extra Voor sommige vogels en vleermuizen die eiland om op over de Noordzee heen migreren, vormen de te landen draaiende turbinebladen een gevaar. Als ze

volgen van offshore windparken op de natuur bij WMR. ‘Er zijn ook vogelsoorten die een groot deel van hun leven doorbrengen op de Noordzee, zoals jan-van-genten, alken en zeekoeten. Die zijn van de zee afhankelijk voor hun voedsel.’ Deze vogels lijken gebieden met windturbines vooralsnog te mijden, waardoor hun leefgebied steeds kleiner wordt.

Aalscholvers begeven zich wel in de parken. ‘Die zoeken voedsel in zee maar leven zelf op land’, vertelt Brasseur. Voor hen is een windturbinepark een extra eiland waarop ze tussendoor kunnen landen. Zij kunnen dankzij de turbines dus juist verder de zee op.

Door dit soort effecten kunnen windparken een verschuiving gaan veroorzaken in de aanwezigheid van soorten, zowel boven als onder de zeespiegel. De dieren die zich het beste aanpassen aan de nieuwe omstandigheden zullen dan de overhand krijgen.

’’

hier tegenaan vliegen, overleven ze dat doorgaans niet.

Op land kunnen de slachtoffers van zo’n aanvaring gewoon worden geteld, maar hoeveel dieren er tot nu toe op zee zijn neergemaaid, is lastig vast te stellen. Modelberekeningen van WMR voorspellen duizenden fatale botsingen per jaar vanaf het jaar 2050, uitgaande van de geplande opschaling van windenergie. Uit onderzoek met radar- en camerabeelden van Eneco blijkt echter dat veel vogels de turbines ontwijken.

Wat wel bekend is, is dat er in het voor- en najaar miljoenen trekvogels over de Noordzee vliegen, waarvan een groot deel zich op de hoogte beweegt waar de turbinebladen draaien. Zelfs als de vogels de parken ontwijken, kunnen de turbines een nadelige invloed op deze populaties hebben. Omvliegen kost energie en die hebben de vogels in het trekseizoen hard nodig.

De verstoring gaat echter verder dan dat, zegt Josien Steenbergen, coördinator van het onderzoek naar de ge-

Ecosysteem Maar het gaat niet alleen om de zeldzame of commercieel interessante soorten, benadrukken Steenbergen en Brasseur. Het gaat om het hele ecosysteem, waarin alles met elkaar samenhangt. Hiervoor bestaat sinds kort het onderzoeksprogramma MONS, monitoring en onderzoek natuur- en soortbescherming, dat kijkt naar de invloed van alle activiteiten op de Noordzee.

t

te maken kunnen hebben’, zegt Brasseur. ‘De zeehondenpopulatie van de Waddenzee bevolkt namelijk de Deense, Duitse en Nederlandse zee.’

JULI 2023 • DE INGENIEUR

35

WINDENERGIE OP ZEE

Bellen blazen, trillen of zwarte verf Technische ingrepen kunnen de invloed van de (bouw van) windturbineparken op de natuur beperken. Drie voorbeelden:

Bellenscherm tegen geluidsoverlast Een ‘bellenscherm’ is een soort gordijn van luchtbellen die vanuit een geperforeerde buis op de zeebodem omhoog komen.

Het effect is vergelijkbaar met dat van een geluidswal langs de snelweg: de schermen absorberen een groot deel van de geluidsgolven, met name de hoge frequenties van meer dan duizend hertz. Bellenschermen worden vooral gebruikt bij de bouw van offshore constructies. Daar worden dan één of twee cirkelvormige schermen omheen geplaatst, om het onderwatergeluid veroorzaakt door het heien te dempen. Dit geluid kan tot tientallen kilometers ver dragen en een groot probleem zijn voor bruinvissen en zeehonden.

Een bellenscherm als geluidswal bij het plaatsen van de monopiles in Windpark Borkum West-2.

BEELD : WERNER EVERS / WIKIMEDIA COMMONS / CC BY SA 3.0 DE

36

DE INGENIEUR • JULI 2023

Niet heien maar trillen Beter is het om een andere techniek dan heien te gebruiken om de funderingen van windturbines – de monopiles – in de zeebodem te verankeren. Hiervoor bedachten ingenieurs van de TU Delft in 2019 de GDP (gentle driving of piles) shaker. Deze machine draait de monopiles heen en weer, zoals bij de kurk van een champagnefles, maar dan veel sneller, en combineert dit met een verticale trilling.

Een andere methode kwam van GBM Works. Deze spinoff van de TU Delft combineert trillingen met jet gun technology: aan de binnenkant van de heipaal spuiten tientallen waterjets zeewater de bodem in, waardoor deze zich enigszins vloeibaar gaat gedragen, als drijfzand. Hierdoor zakt de paal sneller en stiller de bodem in.

Zwartgeverfde turbinebladen Om aanvaringen van vogels met turbinebladen te voorkomen, kan het helpen een van de bladen zwart te verven. Een test bij het windpark op een schiereiland Smøla in Noordwest-Noorwegen wees in 2020 uit dat zo’n zwarte wiek in deze streek meer dan 70 procent van de botsingen kan voorkomen, zoals onderzoekers destijds schreven. Met name roofvogels kunnen de bladen beter onderscheiden als een ervan zwart is geverfd. Het effect is waarschijnlijk gebiedsafhankelijk, wegens het verschil in vogelsoorten en vlieggedrag.

Op dit moment testen energieproducent RWE en de provincie Groningen de maatregel in windpark Westereems in de Eemshaven. De eerste resultaten volgen in 2024.

De Vibrojet van GBM Works bij een bovengrondse test.

FOTO : GBM WORKS

De windturbine met het zwartgeverfde blad in Smøla.

FOTO : ROEL MAY / NINA / NOORWEGEN

Een natuurbeschermingsmaatregel is de windparken tijdelijk stilleggen, zodat trekvogels een veilige doortocht hebben. foto : depositphotos

“

voorspellen. ‘Eigenlijk zijn we ergens mee be­ Steenbergen: ‘Een voorbeeld: veel vismonito­ ringprogramma’s zijn gericht op commerciële Windparken zig waarbij we geen flauw benul van de conse­ visbestanden. We weten heel veel over soorten beïnvloeden quenties hebben’, zegt Brasseur. ‘En dat op een schaal die maakt dat processen niet makkelijk als de schol en de kabeljauw. Maar voor het de groei van omkeerbaar zijn. Want ecosystemen functio­ ecosysteem zijn ook de kleine prooivisjes be­ algen, de neren zo dat ze in balans zijn, maar die balans langrijk. Die zijn een voedselbron voor talloze verschillende dieren. Daarvoor hebben we nu basis van het kan wel plotseling omslaan.’ een monitoringprogramma opgezet.’

Een andere belangrijke voedselbron is fyto­ voedselweb Alles heeft gevolgen De vraag waarmee Steenbergen en Brasseur plankton, de basis van het voedselweb in zee. worstelen, is of we ons energievraagstuk niet Windparken hebben invloed op de groei van aan het afwentelen zijn op de Noordzee­ deze algen, bleek onlangs uit een studie van onderzoeksinstituut Deltares. Ze veranderen de stro­ natuur. ‘Realiseer je eens dat de Noordzee tot tien jaar ming en verstoren zo de stratificatie of natuurlijke ge­ geleden nog nauwelijks door mensen werd gebruikt’, zegt Brasseur. ‘De zee werd eens doorkruist door een schip, laagdheid van het zeewater.

Hierdoor komen op sommige plekken sedimenten hier en daar was een olieplatform, zelfs de intensieve vis­ uit diepere lagen omhoog, die het licht tegenhouden dat serij bleef beperkt tot maar enkele dagen paar jaar. Nu algen nodig hebben om te groeien. Op andere plaatsen zijn we die grote vlakte totaal aan het industrialiseren. levert het juist extra nutriënten op in lagen waar de algen En we weten niet goed wat we verliezen. Wat we zien is de invloed op zeehonden en grote vogels. Wat we niet zich bevinden. zien, weten we niet.’

Steenbergen: ‘De ministeries hebben onderzoeks­ Kunstmatige riffen Windparken bieden ook kansen voor de natuur. De programma’s opgezet om aan te tonen dat ze rekening monopiles, en dan vooral de stenen die hier tegenaan houden met de natuur en het ecosysteem. Wat ik hoop, zijn gestort als bescherming tegen erosie, fungeren als is dat de politiek oprecht is en dat er dus ook iets met de kunstmatige rif waar dieren als oesters, mosselen en ane­ uitkomsten gebeurt als dat nodig blijkt te zijn.’ Dat zou monen groeien en waartussen vissen kunnen schuilen. bijvoorbeeld kunnen betekenen dat de afstand tussen de ‘Maar ook hier geldt dat je naar het grotere geheel moet windturbines kleiner wordt zodat sommige delen van de kijken’, zegt Brasseur. ‘We kunnen de zee zien als één Noordzee gevrijwaard kunnen blijven van windparken. grote poel met voedingsstoffen. Als er op grote schaal Lastig is wel dat de bouw van de parken al gaande is, biomassa wordt vastgelegd onder de windturbines, gaan en de onderzoeksresultaten dus achter de feiten aanlo­ die nutriënten daarheen, en wordt de rest van de zee mo­ pen. ‘Maar alles wat we doen heeft gevolgen’, zegt Steen­ bergen. ‘Het is een utopie dat we zoveel windturbines gelijk leeggetrokken.’

Wat het uiteindelijke effect hiervan zal zijn is niet te op de Noordzee kunnen neerzetten zonder gevolgen.’ •

’’

JULI 2023 • DE INGENIEUR

37

EVOKE

ADVERTORIAL

Van 2D CAD-tekening naar elektrische truck Joey Nabben wist precies wat hij wilde. Een baan in de automotive en het liefst bij DAF Trucks. Na een aantal niet geslaagde pogingen, schakelde hij Evoke in. Met succes! Nu is hij engineer vehicle installation bij de Eindhovense vrachtwagenfabrikant.

De baan is hem op het lijf geschreven. ‘Op school heb ik een aantal projecten voor DAF gedaan. Die vond ik erg leuk om te doen. En mijn vader heeft ook voor DAF gewerkt. Dus het zit wel deels in de familie denk ik.’

Binnen de afdeling Chassis is Joey hoofdverantwoordelijke voor enkele componenten. Hij stuurt mensen aan, maar maakt zelf ook nog 2D en 3D CAD-tekeningen. Ieder model vraagt weer andere werkzaamheden.

Zo zijn bij de dieseltrucks de brandstof-, rem- en stuurleidingen Joey’s terrein.

Daarnaast werkt Joey veel aan de elektrische trucks van DAF. ‘Daar heb je geen brandstofleidingen natuurlijk. Voor een nieuw elektrisch model ontwikkelen we varianten en maken we asconfiguraties. Bij de elektrische trucks ben ik de meeste tijd bezig met high-voltage kabels. Die lopen bij zo’n 38

DE INGENIEUR • JULI 2023

truck letterlijk door het hele voertuig. Ik heb dus met alle teams binnen DAF te maken.’

Joey’s expertise is soms ook nodig in de productiehal.

Als er een voertuig aan de lijn staat met een issue laat hij alles uit zijn handen vallen. ‘Dan moet ik ter plekke een oplossing verzinnen die niet al te veel tijd kost. Want die truck moet van het terrein af!’ Joey mag zich dus over verschillende modellen en projecten buigen. Daar houdt hij van. ‘Als engineer wil ik bij het hele proces betrokken zijn. Van het uittekenen van onderdelen tot het zoeken van technisch mogelijke oplossingen. Dat je naar de fabriek gaat en de trucks die jij hebt getekend, zo voorbij ziet komen. Dat is het allermooiste.’

Lees het hele verhaal op evokestaffing.nl/joey FOTO : BART VAN OVERBEEKE

Jims verwondering ‘Voorsprong door techniek.’

Echt waar?, vraagt redacteur Jim Heirbaut zich af.

Orka’s aan het roer Met een verdwenen duikboot die dagenlang het nieuws domineerde en orka’s die kleine zeilboten lastigvielen, was eind juni misschien niet het meest gelukkige moment voor mijn broer om te beginnen aan een solozeiltocht naar Noorwegen. Zeker niet voor de gemoedsrust van mijn ouders.

Op verschillende plekken, ook in de Noordzee, meldden zeilers in juni dat ze door orka’s waren aangevallen. De dieren beukten meestal tegen het roer van de betreffende zeilboot, wat in sommige gevallen het vaartuig onklaar maakte. Gek genoeg hielden veel van deze dieren er na een paar beuken weer mee op, wat sommige biologen deed vermoeden dat het een vorm van spelen was.

Maar dan nog, een beukende orka is niet wat mijn broer in gedachten had toen hij een sabbatical van zijn werk plande om een grote zeilreis te ondernemen. Met zijn elf meter lange zeiljacht zou hij van Zeeland naar Noorwegen varen, waar zijn vrouw aan boord zou stappen om mee terug te varen. Wanneer u dit leest, is hij misschien al aangekomen aan de Noorse zuidkust, er zitten nu eenmaal twee weken tussen het schrijven van deze column en het bezorgen van dit blad.

Het kan echter net zo goed zijn dat mijn broer naar Engeland is gevaren. De winden op de Noordzee laten zich niet voorspellen, hoewel ze meestal uit westelijke of zuidwestelijke richting waaien. Als er

wekenlang een ongunstige wind waait, dan valt Plan Noorwegen in het water, dat is de charme van zeilen.

Voor de thuisblijvers houdt mijn broer een blog bij, met zo af en toe een berichtje over waar hij zich op dat moment bevindt. Geruststellend voor mijn ouders en, oké ik geef het toe, ook wel voor mijzelf.

Nog verder inzoomen op zijn zeilreis kunnen we via de website marinetraffic.com, die in realtime de locatie laat zien van zijn zeilboot. Op een fascinerende landkaart tref je duizenden door elkaar krioelende schepen aan. Een transponder op mijn broers zeilboot stuurt elke paar minuten de locatie door en zo zagen we hem op dag 1 de haven van Vlissingen verlaten, de steven draaien en de Westerschelde op gaan en van daaruit de Noordzee op. Alsof je er zelf bij bent.

Het was nog even billenknijpen toen hij de drukke vaargeul voor Rotterdam moest oversteken – bootje van elf meter versus vrachtschepen van tweehonderd meter lang! – maar hij weet gelukkig wat hij doet. Hij is trouwens ook niet de eerste zeiler die een dergelijke tocht onderneemt. Veruit de meesten komen gezond weer terug.

Laten we maar blij zijn dat hij tenminste niet in een ongecertificeerde duikboot van dubieus materiaal zit. En vooralsnog heeft hij ook nog geen orka gezien.

UIT DE VERENIGING

Een selectie uit het nieuws van het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs (KIVI).

Enquête: Trends in ingenieursopleidingen Welke vaardigheden moet de moderne ingenieur beheersen? Hoe gaat het beroep zich de komende tien jaar ontwikkelen? En hoe worden de duurzaamheidsdoelen meegenomen in de praktijk? Om daar achter te komen onderzoekt de Europese federatie van professionele ingenieurs ENGINEERS EUROPE (voorheen FEANI) nieuwe trends in ingenieursopleidingen. KIVI is lid van ENGINEERS EUROPE en nodigt u van harte uit om deel te nemen aan het onderzoek. Uw input helpt bij de vormgeving en de ontwikkeling van het ingenieursvak. Het onderzoek bestaat uit twee enquêtes die nog tot 15 juli kunnen worden ingevuld. De resultaten worden in september gepresenteerd bij de ‘European Engineering Skills Council’ in Brussel.

Doe mee en ga naar: kivi.nl/nieuws/artikel/onderzoek-engineers-europe-voor-toekomst-beroep-van-ingenieur PORTRET : ROBERT LAGENDIJK ; FOTO : THISISENGINEERING RAENG , VIA UNSPLASH

JULI 2023 • DE INGENIEUR

39

Productontwerpen van morgen

Cyborgarmen Een paar extra robotarmen biedt een hoop praktische toepassingen.

Japanse onderzoekers ontwikkelden Jizai Arms om de sociale interactie tussen digitale cyborgs te onderzoeken.

Met Jizai Arms kan een menselijke gebruiker tot drie paar robotarmen meedragen en besturen. De armen zijn individueel te koppelen aan een basisstation, dat op de rug wordt gedragen en aan het bovenlichaam wordt vastge­ gespt. De universiteit van Tokyo, in samenwerking met het Information Somatics Lab, het Research Center for Advan­ ced Science and Technology en het Yamanaka Lab, richtte zich in eerste instantie op de esthetiek van de robotarmen en 40

hoe mensen daarmee omgaan.

Deelnemers aan het onder­ zoek, die hiermee een eerste stap zetten richting digitale cyborgs, konden onderling de robotarmen uitwisselen en de besturing van elkaars robot­ armen beïnvloeden.

Jizai Arms is nog niet uitont­ wikkeld tot een praktisch inzet­ baar systeem. De onderzoekers laten ook weinig los over de precieze mogelijkheden ervan.

Tijdens het onderzoek ging de aansturing nog handmatig op afstand door de armen van een

DE INGENIEUR • JULI 2023

schaalmodel mee te bewegen met de bewegingen van de ge­ bruiker. In de toekomst moet de gebruiker dit zelf kunnen doen.

Jizai Arms maakt onderdeel uit van het project Jizai Body dat erop is gericht mensen te laten samensmelten met machines, zowel robotica als kunstmatige intelligentie.

Het MIT in de Verenigde Staten werkt ook al een aantal jaren aan de ontwikkeling van supernumerary robotic limbs, ofwel een set extra robotarmen.

De Amerikaanse onderzoekers

richten zich meer op praktische toepassingen, zoals ondersteu­ ning bieden bij het uitvoeren van complexe taken, menselijk gewicht compenseren bij het werken in oncomfortabele posities of helpen balanceren tijdens het lopen.

De toepassingen lopen uiteen van bouwplaatsen en industriële omgevingen tot revalidatie en het ondersteunen van ouderen. Toepassingen waarnaar zeker in vergrijzend Japan steeds meer vraag naar zal zijn. (PS)

•

foto : jst erato inami jizai - body project / kazuaki koyama

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

Slaapsteun Een lange vlucht kan een slopende ervaring zijn. TruRest biedt een oplossing om makkelijker in een vliegtuigstoel in slaap te komen dankzij een andere rustpositie.

Beamer voor buiten Een minibeamer met pootjes en een staart is als een aapje op de gekste plekken te bevestigen.

Mimono, Spaans voor ‘mijn aapje’ en Japans voor ‘iets bezienswaardigs’, is een minibeamer met flexibele pootjes en een staart. Daarmee is de beamer op de gekste plekken te bevestigen: van de rugleuning van een stoel tot een parasol of boomtak.

Er moet wel rekening worden gehouden met het aansluiten van een smartphone, laptop of televisie via de projectiekabel, wat de bewegingsvrijheid enigszins kan beperken.

Stroomtoevoer tijdens de vertoning is niet nodig, Mimono werkt op een batterij die vier uur meegaat. Mimono doet alleen het hoogstnoodzakelijke voor

foto ’ s : mimono ; hypnap

een beamer: namelijk projecteren. Daardoor is het ding klein en licht gebleven.

Geluid speelt Mimono via Bluetooth af op een versterker of via een koptelefoon.

Mimomo is de enige vijfkanaals laserbeamer, claimt het bedrijf. Dat houdt in dat de beamer van vijf verschillende lasers gebruiktmaakt om tot een projectie van HD-kwaliteit te komen.

De beamer projecteert een beeldgrootte van anderhalf tot bijna vier meter.

Ook is Mimono een stille beamer. Dankzij een gepatenteerd warmteafvoersysteem koelt de projector zonder blazende ventilator tijdens de vertoning. Dat zal mogelijk ook hebben bijgedragen aan de pittige prijs: de beamer kost namelijk 750 euro. (SB)

Hoe is in een krappe en weinig comfortabele vliegtuigstoel toch lekker te slapen? Voor een antwoord op die vraag hebben de bedenkers van TruRest artsen geconsulteerd, medische onderzoeken geraadpleegd en lichaams- en ademhalingsmechanismen bestudeerd.

Hun oplossing is niet achterover zakken in de stoel, maar juist rechtop naar voren leunen in een steun die hoofd, nek en borstkas optimaal laat ontspannen.

TruRest is een uitklapbare steun die aan het tafelblad van een vliegtuigstoel wordt bevestigd. Het gepatenteerde ontwerp is gebaseerd op een massagestoel. Daarin leunt de gebruiker naar voren, waarbij de borstkas tegen een kussen en het gezicht in een opening met zachte randen rust.

TruRest werkt vergelijkbaar. Door deze houding kunnen de borstspieren ontspannen, wat tot een diepere, makkelijkere en efficiëntere ademhaling moet leiden.

TruRest is goedgekeurd door de Transportation Security Administration voor gebruik aan boord van vliegtuigen. De steun kan compact worden opgevouwen en is ruim verstelbaar op lichaamslengte. Het ontwerp kan inmiddels via crowdfunding op genoeg steun rekenen om in productie te worden genomen. (PS)

•

•

JULI 2023 • DE INGENIEUR

41

EUREKA

Batterijtanker PowerX ontwikkelt een opmerkelijke manier om duurzaam opgewekte elektriciteit van windmolens op zee aan land te brengen. Het Japanse bedrijf wil dat straks doen met een vloot tankschepen vol batterijen.

PowerX ontwikkelt met de batterijtanker Power Ark 100 een alternatief voor onderzeese stroomkabels. In Japan zijn die namelijk minder voor de hand liggend vanwege diepe zeeën en aardbevingsgevoelige gebieden. Daardoor zijn kabels moeilijker te leggen en kunnen ze makkelijker beschadigd raken. Daarnaast is sabotage tegenwoordig een belangrijk aandachtspunt. Power X zegt met de batterijtankers nieuwe, afgelegen locaties voor windmolens te kunnen ontsluiten.

De Power Ark 100 is 140 meter lang en heeft 96 maritieme batterijpakketten aan

42

DE INGENIEUR • JULI 2023

boord. Die kunnen in totaal ruim 240 megawattuur aan stroom opslaan. Daarmee bieden de schepen een flexibele oplossing om op productiepiekmomenten stroomoverschotten op te slaan en weer vrij te geven wanneer er piekvraag is. Opladen of ontladen van de batterijen duurt drie uur. PowerX voorziet een scenario waarin een vloot van deze schepen tussen windmolenparken en opslagsystemen aan land varen die zijn aangesloten op het elektriciteitsnetwerk.

De batterijtanker wordt elektrisch aangedreven. De kruissnelheid bedraagt tien knopen

en de maximumsnelheid veertien knopen. Om niet te veel stroom te verbruiken voor de aandrijving is het bereik beperkt tot driehonderd kilometer.

Naarmate de opslagcapaciteit van batterijen toeneemt, wordt dit verder opgeschroefd zodat de schepen verder gelegen locaties kunnen bereiken.

De eerste prototypetanker moet in 2025 klaar zijn voor testdoeleinden. Uiteindelijk moet dit model flink worden opgeschaald naar een tanker van twee gigawattuur voorzien van zonnecellen om eigen stroom op te wekken voor de voortstuwing. (PS)

•

BEELD : POWERX

Bloeddrukmeter Wetenschappers aan de University of California San Diego hebben een slim alternatief bedacht voor de bloeddrukmeter. Een plastic clipje op de camera van een telefoon geeft vergelijkbare resultaten en kost slechts tien eurocent.

Drinkwatermaker Schoon drinkwater is van levensbelang op open zee. Met de QuenchSea Reel vist een zeevaarder dat in noodsituaties simpelweg op uit de diepte.

De QuenchSea Reel is een langwerpige capsule van 45 centimeter lang en met een diameter van vijftien centimeter.

Deze is verbonden met een vislijn van 550 meter lang. Wanneer mensen aan boord van een schip op open zee drinkwater nodig hebben, kunnen ze de capsule over boord in zee laten zakken.

Op een diepte van drie- tot vijfhonderd meter produceert het apparaat in vijf minuten tijd anderhalve liter drinkwater.

De Reel werkt op de hoge druk honderden meters onder het wateroppervlak. De druk op die diepte is voldoende om zeewater dat in de capsule stroomt door een membraan te duwen dat via omgekeerde osmose zout, bacteriën en microplastics eruit filtert.

Het gefilterde water wordt opgevangen in een reservoir. Door de capsule na vijf minuten weer omhoog te halen en de dop te verwijderen is het drinkwater er zo uit te gieten.

Volgens QuenchSea bevat het drinkwater uit de capsule nog maximaal 2 procent van het zoutgehalte van het zeewater en is het total dissolved solids-gehalte, het aantal opgeloste vaste stoffen in het drinkwater, minder dan duizend deeltjes per miljoen (ppm).

Dit wordt veilig geacht om te drinken, al ligt de internationale standaard voor veilig drinkwater op driehonderd ppm.

Het kraanwater in Nederland ligt tussen de 100 en 250 ppm. (PS)

Even naar de huisarts of het ziekenhuis om de bloeddruk te laten meten is voor een groot deel van de wereldbevolking niet vanzelfsprekend. Dankzij een simpel plastic clipje, de zogenoemde blood pressure clip (BPClip), is dat binnenkort ook helemaal niet meer nodig, zeggen wetenschappers aan UC San Diego.

De BPClip is een ge-3D-print stukje plastic dat men op de camera van een smartphone bevestigt. De gebruiker klemt de clip tussen duim en wijsvinger, waarbij de wijsvinger voor de camera is gepositioneerd.

Via een app op de telefoon krijgt de gebruiker instructies. In de clip zit namelijk een springveer die de gebruiker moet indrukken. Zo kan de app de bloeddruk meten bij verschillende drukniveaus door een foto met flits te maken van de wijsvinger. Uit die foto’s kan het algoritme vervolgens de boven- en onderdruk van het bloed bepalen.

In een studie met 29 proefpersonen vonden de onderzoekers vergelijkbare resultaten met de clip als met de traditionele methode met een bloeddrukband.

De onderzoekers testen de clip nu op verschillende huidtypen en smartphones en ze werken daarnaast aan het verbeteren het gebruikersgemak. Het bedrijf Billion Labs, een spinoff van UC San Diego, gaat de clip op de markt brengen.

Het voordeel van deze methode ten opzichte van eerdere bloeddrukmeters op smartphones is dat er geen kalibratiemeting met bloeddrukband is vereist. Ook zijn de productiekosten laag: op dit moment kost de clip 75 eurocent per stuk, bij productie op commerciële schaal is dat minder dan tien eurocent per stuk, aldus de makers. Hoogleraar Eduard Wang: ‘Zo kan de clip worden uitgedeeld bij een controle, net zoals een tandenborstel of flosdraad bij een bezoek aan de tandarts.’ (SB)

•

•

FOTO ’ S : QUENCH SEA ; DIGITAL HEALTH LAB / UC SAN DIEGO

JULI 2023 • DE INGENIEUR

43

EUREKA

Pop-upoperatiekast Een team van artsen aan de Massachusetts Institute of Technology ontwikkelde een pop-upoperatiekamer om ter plaatse te kunnen opereren. De SurgiBox redde in Oekraïne al tientallen levens.

Jaarlijks overlijden achttien miljoen mensen aan aandoeningen die met een operatie hadden kunnen worden voorkomen. Vaak was in die gevallen geen steriele operatiekamer binnen handbereik. Wat als die operatiekamer ook naar de patiënt toe kan komen, dacht Harvard-geneeskundestudent Debbie Teodorescu.

Dat resulteerde in SurgiBox, een spinoff van het Massachusetts Institute of Technology (MIT). De inspiratie kwam van de kasten waarin wetenschappelijke experimenten steriel kunnen worden uitgevoerd dankzij een paar handschoenen dat naar binnensteekt.

SurgiBox werkt via een vergelijkbaar principe. In plaats

44

DE INGENIEUR • JULI 2023

van aluminium en acrylglas bestaat de pop-upoperatiekamer uit plasticfolie dat aan vier stokken is bevestigd. Een elektrische luchtpomp met HEPA-filter blaast het plasticfolie op tot een soort tent. De arts plaatst de tent over het te opereren lichaamsdeel en kan via twee handschoenen in het plastic de operatie uitvoeren.

Het hele systeem kan binnen een paar minuten worden opgezet en past in een rugzak.

Vijftig SurgiBoxen zijn al gedoneerd aan Oekraïne, waar er volgens de woordvoerder van MIT al 31 levens mee zijn gered.

Ook buiten oorlogsgebieden en humanitaire rampen ziet SurgiBox toepassingen voor de draagbare operatiekamer. ‘De

kosten van een operatiekamer inclusief het voorbereiden en schoonmaken zijn ontzettend hoog’, vertelt Teodorescu, oprichter van SurgiBox. ‘Terwijl sommige operaties ook aan het bed van een patiënt kunnen worden uitgevoerd.’

Dat zou ook een duurzamer alternatief kunnen zijn: enkel een kleine ruimte steriel maken, bespaart een hoop afval in de operatiemaker en de kleding van artsen. Alleen het plasticfolie van de operatiekamer wordt na gebruik weggegooid.

Teodorescu: ‘Omdat medisch afval nog altijd wordt verbrand of op de vuilstort beland, hebben we ervoor gezorgd dat het plastic niet giftig is en na verloop van tijd afbreekt.’ (SB)

•

foto : surgibox

Rolf zag een ding

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

Het Leatherman-gevoel

Antibacteriepoeder Een goedkoop metaalpoeder kan, wanneer het wordt blootgesteld aan zonlicht, water binnen enkele seconden desinfecteren. Met een magneet is het poeder terug te winnen voor hergebruik.

Het voordeel van het poeder, ontwikkeld door wetenschappers aan Stanford University en het SLAC National Accelerator Laboratory, is dat bij deze methode geen giftige bijproducten achterblijven, anders dan bij andere chemicaliën. Ook werkt het poeder veel sneller en zonder het gebruik van elektriciteit dat nodig is voor het kunstmatig ultraviolette licht dat vaak wordt gebruikt in waterzuiveringsinstallaties.

Het metaalpoeder, een mengsel van aluminiumoxide, molybdeensulfide, koper en ijzeroxide, hoeft alleen te worden opgelost in water en blootgesteld aan zonlicht. Door ‘samen te werken’ kunnen de metalen binnen zestig seconden miljoenen E. colibacteriën doden. Zonlicht zet de reactie in gang.

Fotonen uit zonlicht bevrijden elektronen uit het molybdeensulfide en het koper. De losse elektronen reageren met watermoleculen tot waterstofperoxide (H2O2) en hydroxylradicalen (OH), die beide tot de meest reactieve van de zuurstofradicalen behoren.

Die radicalen doden bacteriën in het water binnen enkele seconden door hun celmembranen ernstig te beschadigen. Wanneer de zuurstofradicalen niet binnen enkele seconden reageren breken ze af tot water en zuurstof. Daarom is het water binnen enkele seconden drinkbaar. Vanwege het ijzer in het poeder is het na gebruik met een magneet weer terug te winnen voor hergebruik.

Het poeder zou uitkomst kunnen bieden voor mensen wereldwijd die geen toegang hebben tot schoon drinkwater, suggereren de onderzoekers.

Ook backpackers en wandelaars zouden het voor vervuilde waterbronnen kunnen gebruiken.

Vooralsnog is het poeder alleen getest op E. coli, de bacterie die maag- en darmziekten kan veroorzaken en levensbedreigend kan zijn. Of het middel ook werkt tegen virussen en parasieten moet nog worden onderzocht. (SB)

•

FOTO ’ S : YI CUI ; ROBERT LAGENDIJK ( PORTRET )

Voor een ingenieur die van simpele oplossingen houdt, zijn fietsen fijne dingen. Dat wil zeggen: als ze het doen.

Want als ze het niet doen, dan verfoei je ze.

Zoals van de week toen mijn ketting eraf viel. Het was natuurlijk mijn eigen schuld: al weken kraakte en piepte mijn oude stadsfiets, maar ik dacht nog wel even door te kunnen. Totdat ik dus op zaterdagavond, op weg naar de kroeg, midden in de binnenstad, stil viel. Vanwege de ietwat wijde broeken die ik graag draag is een kettingkast op mijn fiets een must.

De ketting er snel weer even opleggen was geen optie: die kast moest eraf. Dus de fiets op zijn kop zetten en eens goed kijken hoe de kast vast zit. Gelukkig bleek dat deze kast vast te zitten met schroefjes en niet in elkaar geklikt, zoals zo veel plastic producten. Maar wie heeft er nu een schroevendraaier bij zich op weg naar de kroeg? Nou, ik dus.

Al sinds jaar en dag heb ik mijn trouwe Leatherman Micra in mijn broekzak zitten. De kleinste telg in de multitoolfamilie – formaat sleutelhanger – heeft een schaartje in plaats van de tang die zijn grote broers hebben en is daarmee eigenlijk meer bedoeld voor kantooringenieurs dan werkplaatsingenieurs. Naast het schaartje zitten gelukkig een gewone en een kruiskopschroevendraaier. Voorzichtig haal ik daarmee de vijf schroeven los die mijn kettingkast aan zichzelf en aan mijn fiets bevestigen. De ketting is inderdaad veel te droog: die had maanden geleden al een likje olie moeten hebben. Ik leg de ketting er weer op en de weg naar de kroeg kan worden vervolgd.

Met vieze handen de kroeg inlopen geeft stiekem een goed gevoel. De ‘wat heb jij gedaan?’-blikken zijn de opening om trots te vertellen dat ik zelf mijn fiets even hebt gerepareerd. Midden op straat. Niet de fiets laten staan en verder lopen, niet de fiets terug naar huis slepen en met de bus opnieuw op pad: maar de fiets ondersteboven draaien en fixen die hap.

Ik ben ingenieur vanwege mijn opleiding, vanwege het technische werk dat ik doe. Maar ik voel me het meest ingenieur wanneer ik met mijn Leatherman op straat sta te pielen om mijn kettingkast netjes van mijn fiets los te krijgen. Voor mij is die Leatherman Micra dus meer dan een handig stuk gereedschap. Het geeft mij het gevoel ingenieur te zijn: de problemen die op me af komen zelf te kunnen oplossen.

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

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

JULI 2023 • DE INGENIEUR

45

Wat drijft de hedendaagse ingenieur?

Hanneke Kip werkt bij de Universiteit Twente en Stichting Transfore. Zij doet onderzoek naar de inzet van technologie in de forensische geestelijke gezondheidszorg.

‘Technologie moet doen wat de gebruiker nodig heeft’ Tekst: Marlies ter Voorde • Foto: Bianca Sistermans

‘Ik vind het fijn iets te kunnen doen voor mensen die dat echt nodig hebben. In de forensische geestelijke ge­ zondheidszorg gaat het vooral om mensen die agressief of seksueel grensoverschrijdend gedrag vertonen. De meesten zijn door een samenloop van omstandigheden in deze situatie terechtgekomen. Wij kijken hoe techno­ logische interventies, bijvoorbeeld met virtual reality, de behandeling kunnen ondersteunen.

Het mooie van mijn werk is de intensieve samen­ werking met behandelaars, collega’s, technologie­ ontwikkelaars en studenten, maar ook met de patiënten voor wie de technologie is bedoeld. Bij veel onderzoeken gebeurt dat niet. Dan maken de ontwikkelaars techno­ logie bij wat de wetenschapper heeft bedacht en gaat die meteen naar de gebruiker. Vaak sluit de technologie dan niet aan bij wat die nodig heeft.

Toen ik met dit onderzoek begon, werd me verteld: in deze doelgroep kunnen veel mensen niet zo goed lezen en schrijven en hun behandelmotivatie is gering. Toch werkte men met een module met geschreven teksten, waar mensen thuis vrijwillig mee moesten werken. Dat kan ook anders.

De patiënten werken graag mee. Zelfs iemand die al dagen apathisch op bed lag, kwam wél opdagen voor ons onderzoek. Ik vind dat mooi. Wij zien hen als expert en geven ze het gevoel dat ze nodig zijn. Dat helpt.’

Eerste generatie ‘Ik ben opgegroeid in een warm gezin in de Achter­

hoek – zeg maar gerust in de áchter­Achterhoek.

Mijn ouders hebben geen academische achtergrond, ik was een first generation­student. Dat had invloed op mijn studentenleven. Waar anderen bezig waren met studentenverenigingen, buitenlandse reizen en activiteiten naast het verplichte studieprogramma,

was ik gewoon aan het studeren. Achteraf denk ik dat ik veel meer uit mijn bachelortijd had kunnen halen. Ik ben blij dat mijn ouders me nooit hebben gepusht. Ik hoefde van hen geen negens en tienen te halen, als ik mijn best deed was het goed genoeg. Van die nuchtere insteek heb ik nog steeds profijt. Ik maak me niet zo snel druk.

Wat mijn carrière betreft ben ik nooit erg doelgericht te werk gegaan. Ik ben overal zo’n beetje in gerold. Op een gegeven moment was ik erop uitgekeken docent te zijn aan de Universiteit Twente, maar had ik geen idee wat ik dan wel wilde doen. Precies op dat moment vroeg de hoogleraar daar of ik misschien wilde promoveren.

Dat was een bepalend moment. Als zij dat toen niet had gevraagd, had mijn carrière er heel anders uitgezien.’

Status ‘In de academische wereld gaat het vaak om status en publicaties. Soms denk ik dat we daardoor een beetje vergeten voor wie we eigenlijk bezig zijn. Who cares of jij professor bent of gepromoveerd? Ik hoop dat dit bij de nieuwe generatie anders wordt. Als je gaat promove­ ren wordt daar nu iets heel groots van gemaakt. Iedereen vertelt je hoe zwaar het zal worden, hoe groot de kans is op een burn­out en dat je je begeleider zal gaan haten.

Dat is bizar. Promoveren is vooral heel erg leuk!

Mensen nemen zichzelf hierdoor ook veel te serieus.

De wetenschap en de praktijk hebben elkaar nodig, een wetenschapper is niet intellectueel superieur aan een behandelaar. Iedereen weet immers het meest van zijn eigen werk.

Ooit zei iemand tegen me: Als je wilt promoveren, doe dat dan op een onderwerp waar je in een tijdschrift als eerste naartoe bladert, waar je een boek over wil lezen.

Doe het niet voor de titel, maar uit interesse. Anders duurt vier jaar echt heel lang.’ • JULI 2023 • DE INGENIEUR

47

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

Furec ontwikkelt een raffinaderij voor huishoudelijk restafval

Waterstof uit huisvuil Veel huishoudelijk afval wordt verbrand. Dat levert warmte en elektriciteit op, maar dit zijn laagwaardige toepassingen. Ingenieurs bij RWE hebben iets beters bedacht: een proces dat het huisvuil afbreekt tot moleculaire bouwstenen.

Glas gaat naar de glasbak, papier in een container, plastic flesjes en blikjes gaan sinds kort naar de supermarkt voor statiegeld. Maar voor de grote berg vuilnis die overblijft nadat alle nuttige materialen eruit zijn gehaald, zijn er momenteel maar twee opties: storten of verbranden.

Storten wil eigenlijk niemand meer en verbranden levert weliswaar nog warmte en elektriciteit op, maar waardevolle en schaarse moleculen verdwijnen in de lucht.

Ingenieurs bij energiebedrijf RWE bedachten een proces om dat niet-recyclebare huishoudelijk afval om te zetten in syngas, een mengsel van waterstof (H2) en koolmonoxide (CO), en zo waarde eruit te halen. Syngas is weer om te zetten in allerlei andere stoffen, zoals methanol en ethanol. Het gaat om circa 700.000 ton afval per jaar, 10 procent van wat in ons land wordt verbrand.

Het proces noemden ze Furec: fuse, reuse, recycle.

‘Simpel gezegd gaan de C- en H-atomen bij verbranding verloren doordat ze de lucht in gaan’, zegt uitvinder van het proces, Jan Eurlings. ‘Met ons proces behouden

48

DE INGENIEUR • JULI 2023

we die C’tjes en H’tjes en komen ze weer beschikbaar als grondstoffen voor de chemische industrie. Voor mijn kinderen vergelijk ik het proces met bouwen met Lego.

Als je een bouwwerk beu bent, breek je het weer af tot losse legosteentjes. Dat is wat wij ook doen.’

Drogen, scheiden en verdichten Het Furec-proces bestaat uit twee stappen. Eerst wordt het afval gedroogd, gescheiden en verdicht, en daarna afgebroken tot moleculaire bouwstenen. De eerste stap, waarvoor RWE een proces wil inrichten op industrieterrein Zevenellen in het Limburgse Haelen, begint met een bonte mengelmoes van afvalmaterialen. Deze stroom gaat eerst een shredder in, die het afval vermaalt tot stukjes van ongeveer een vinger lang. Dan wordt deze afvalberg elektrisch gedroogd. ‘We wilden geen fossiele brandstof meer gebruiken voor dit droogproces’, vertelt project engineering manager Eurlings. ‘Daarom gingen we op zoek naar een elektrische drooginstallatie. Toen

Huisvuil vergassen De omzetting van de pellets tot waterstof gaat met een proces dat veel lijkt op steenkoolvergassing. ‘Dit is een klassiek proces uit de chemie, met als enige verschil dat bij ons het startmateriaal geen steenkool is, maar huishoudelijk afval. Beide zijn een verzameling koolstof- en waterstofatomen die onderling zijn verbonden. Maar

beeld : depositphotos

waar steenkool eenvoudig is te verpulveren, daar is voor onze pellets nog een tussenstap nodig.’ Eurlings: ‘Direct vermalen lukte niet, dan smeren we ze helemaal uit. De materialen zijn te taai.’ Daarom roosteren de pellets eerst nog een halfuur in een heteluchtoven, waar ze pikzwart en bros uitkomen. Na malen blijft er fijn poeder over van korreltjes van minder dan een halve millimeter groot, geschikt voor de steenkoolvergassingstechniek.

Het poeder wordt een reactor ingeblazen met een ondermaat aan zuurstof, bij een enorm hoge temperatuur van gemiddeld 1500 graden Celsius, lokaal wordt het wel 3000 graden. ‘Hierdoor gaan alle verbindingen tussen de C’tjes en de H’tjes kapot. We beginnen met een kakofonie aan koolwaterstoffen, maar wat overblijft is enkel syngas: een mengsel van waterstof en koolmonoxide, met restjes methaan.’ Dit moleculaire sloopwerk heeft als voordeel dat zelfs medicijnen en problematische verbindingen, zoals PFAS, worden afgebroken.

Het gevormde syngas wordt met water afgekoeld tot 200 graden Celsius. Het gas reageert met de hete stoom en een katalysator tot waterstof en CO2. De restjes zwavel die er in de vorm van waterstofsulfide (H2S) nog in zitten haalt de volgende stap (gasreiniging) eruit. Dit levert vloeibare zwavel, ook een grondstof voor bedrijven op het terrein.

Op naar Chemelot Bij Chemelot, het enorme terrein met chemische bedrijven in Sittard-Geleen, komt de eerste installatie te staan die de aangevoerde pellets verwerkt en er syngas of waterstof en CO2 van maakt voor bedrijven op de Chemelot-site. RWE is van plan de pellets over de Maas via de haven van Stein naar Chemelot te verschepen.

Door de afvalpellets per schip te vervoeren, hoeven er elke werkdag circa 55 trucks t

we er geen konden vinden die aan onze specificaties voldeed, hebben we er zelf maar een ontworpen. Inmiddels hebben we daarop patent gekregen.’

Na het drogen haalt een grote magneet de magnetische metalen uit het rulle materiaal en een wervelstroomscheider verwijdert de niet-magnetische metalen, legt engineering manager Carlo de Best uit. Onder invloed van een sterk magneetveld (eddy current-techniek) worden deze deeltjes tijdelijk magnetisch. Ze springen dan op de lopende band kort op, zodat ze zijn af te vangen.

‘Minerale fracties, zoals steen, scherven van serviezen of bloempotten, worden er met een windzifter uitgehaald’, zegt De Best. Daarbij scheidt een luchtstroom de zware van de lichte fractie. Wat overblijft is de brandbare fractie van plastics en biogeen materiaal, zoals spaanplaat uit meubels en katoen of ander textiel.

Dat gaat opnieuw een shredder in die het tot stukjes van een paar centimeter maalt. Een laatste machine perst de afvalsnippers tot pellets van vijf centimeter lang en zestien millimeter doorsnede. ‘Hiervan is het vochtgehalte laag, lager dan 10 procent.’

In deze vorm zijn de pellets rendabel te transporteren naar een andere locatie voor het tweede deel van het proces: het kraken van de chemische verbindingen.

Veel stappen rond het innemen van het afval en het persen van de pellets zijn innovatief, zegt Eurlings. ‘Daar hebben we acht patenten op aangevraagd, waarvan er al vier zijn goedgekeurd.’

JULI 2023 • DE INGENIEUR

49

CHEMISCHE RECYCLING

Verbranden versus vergassen

Schematische voorstelling van de afvalvoorbewerkingsinstallatie ILLUSTRATIE : RWE / PROJECT FUREC

50

Het voordeel van het Furecproces boven het simpelweg verbranden van afval volgt duidelijk uit de energiebalans.

Van alle energie die er ingaat is 90 procent materie – het afval – en 10 procent elektriciteit. Na het doorlopen van het Furec-proces is daarvan 65 procentopgeslagen in waterstof en 12 procent in stoom van 520 graden Celsius bij 140 bar. De overige 23 procent is warmte die via koelwater verloren gaat. In theorie zou deze warmte nog naar een warmtenet kunnen worden gestuurd.

‘Ons proces gebruikt 77 procent van de energie die erin gaat nuttig’, legt projectdirecteur Denis Aarssen uit. ‘Vergelijk dat met de hedendaagse verwerking van huishoudelijk

DE INGENIEUR • JULI 2023

afval. Dat wordt verbrand en levert elektriciteit en warmte, maar tegen een veel lager rendement dan bij ons (20 procent naar elektriciteit, 23 procent naar warmte, red.). En hierbij gaan de moleculen verloren, want die gaan letterlijk in rook op. Plus: je hebt de CO2 niet “in de hand”. Die zit in de rookgassen en het kost moeite om die weer af te vangen, te zuiveren en te concentreren.’

De eerste Furec-centrale vervangt jaarlijks 280 miljoen kuub aardgas, dat nu op Chemelot wordt gebruikt voor de productie van (grijze) waterstof. ‘De extra elektriciteitsconsumptie in ons proces meegerekend, besparen wij vierhonderd kiloton CO2 per jaar ten opzichte van de huidige praktijk’, zegt Aarssen.

Pellets van bewerkt niet-recyclebaar huisafval die zijn gemaakt bij de Clauscentrale in Maasbracht. foto : rwe

minder heen en weer over de A2 te rijden. Minder over- wezigheid van zuurstof. Bij afkoeling van het syngas conlast voor de omgeving dus. ‘En hoe mooi zou het zijn als denseren deze metaalsulfiden en worden ze afgevangen die schepen straks varen op waterstof dat wij zelf hebben in het waswater en neergeslagen als slib. ‘Die halen we in geconcentreerde vorm eruit. Dat mengsel is goed te geproduceerd?’, zegt projectdirecteur Denis Aarssen.

Van syngas zijn met bekende processen verschillende vergelijken met zinkerts, zoals dat normaal met mijnnuttige stoffen te maken, zoals ammoniak, methanol en bouw wordt gewonnen’, aldus Eurlings. Deze reststroom ethanol, zegt Eurlings. Op het terrein zitten bijvoorbeeld is interessant voor de metaalindustrie.

Sabic, dat ethyleen en propyleen produceert, en OCI Nitrogen, dat ammoniak produceert voor kunstmest. Overal inzetbaar ‘Bij Chemelot is zoveel vraag naar waterstof, dat wij wel Terwijl RWE de pellets nu slechts dertig kilometer tien van dit soort units zouden kunnen neerzetten’, zegt verderop inzet voor de volgende stap, zijn de gedroogde Aarssen. en verdichte korrels ook prima geschikt om over grotere Hij wijst op het voordeel dat het kooldioxiafstanden te worden vervoerd. Aarssen: ‘Zo de al ‘zuiver in de hand is’, zoals technologen kan een fabriek in Portugal de pellets prodat noemen. ‘We hoeven geen aanvullenduceren uit het lokale huisvuil en die naar de investeringen te doen om CO2 te vangen Rotterdam varen, waar een Furec-centrale er Het waterstof en kooldioxide van maakt. Met als (CO2-capture) of het nog verder te concentreren. Je zou CO2 onder de grond kunnen op- Furec-proces afzetmarkten de Rijnmond of het Ruhrgebied slaan, en daarmee zelfs negatieve emissies beis overal in via pijpleidingen die nu worden aangelegd door Gasunie en Delta Rhine Corridor.’ reiken. Maar eerlijk gezegd verwachten wij dat RWE denkt dat het Furec-proces overal in de vraag naar deze bouwsteen zal toenemen.’ de wereld te de wereld zijn nut kan bewijzen. ‘Het is een Het kooldioxide is bijvoorbeeld interessant gebruiken platformtechnologie die goed te herhalen is voor drankproducenten die er hun bier of frisop een locatie waar vraag is naar waterstof drank prik mee geven, of voor de productie en koolstof ’, zegt Aarssen. De EU kende het van ureum, de grondstof voor de kunststof ontwikkeltraject eerder dit jaar dan ook een melamine en voor de vloeistof AdBlue, die subsidie toe van 108 miljoen euro. dieselmotoren schoner laat draaien.

Momenteel is RWE bezig om van de ontwikkelfase te komen tot een investeringsbesluit in de tweede helft van Slakken en ertsen In de pellets zitten nog verontreinigingen zoals zand en 2024. ‘Concreet betekent dit dat wij vergunningen aanzware metalen, die in de vergasser smelten en langs de vragen en verschillende aansluitingen op het stroomnet wand van de reactor een waterbad in lopen. Daar stollen en op pijpleidingen voorbereiden’, aldus Aarssen. ‘Daardeze resten tot slak, een soort donker glas, ‘een perfecte naast werken we ook aan contracten met leveranciers manier om zware metalen in te kapselen, zodat ze er niet en afnemers.’

In 2027 moet het eerste syngas worden geproduceerd. kunnen uitlekken’, zegt Eurlings. Dit kan als betongrind ‘Nog tijdens de bouw van de eerste Furec-installatie op in de bouw worden gebruikt.

De vluchtige zware metalen, zoals koper, lood en zink, Chemelot gaan we andere locaties bekijken voor toevormen in de vergasser verbindingen met zwavel in af- komstige installaties.’ •

“

’’

JULI 2023 • DE INGENIEUR

51

De Ingenieur in gesprek

Tim Baarslag onderzoekt de toekomst van onderhandelen met AI

Bot doet bod Voor in­ en verkopers is het onderhandelen over prijzen en andere zaken dagelijks werk. Computers gaan daar binnenkort een handje bij helpen, zegt Tim Baarslag, die bij het CWI werkt aan software die autonoom kan onderhandelen. ‘Een computer stuurt rustig tien­ duizend biedingen heen en weer binnen een minuut.’

Tekst: Jim Heirbaut

De aankoop van een huis en het afsluiten van een ar­ beidsovereenkomst zijn belangrijke momenten in een mensenleven. Het zijn afspraken voor langere tijd en met beide contracten zijn grote geldbedragen gemoeid.

‘Met dit soort onderhandelingen heeft een burger slechts af en toe te maken, maar voor inkopers bij bedrijven kan het dagelijkse kost zijn’, zegt Tim Baarslag, senior onder­ zoeker bij het Centrum Wiskunde & Informatica in Am­ sterdam en universitair hoofddocent bij de Universiteit Utrecht. Hij doet onderzoek naar computeralgoritmen die kunnen onderhandelen.

Wie inkoper is bij een multinational in de voedingsin­ dustrie, koopt bijvoorbeeld tonnen aan grondstoffen in.

Bij een bierbrouwer gaat het om graan voor het produc­ tieproces of glas om de drank in te verpakken. Wie een procentje van de prijs af onderhandelt, genereert daar­ mee enorme besparingen voor de werkgever.

Ook op dit gebied doet kunstmatige intelligentie nu haar intrede. Onlangs liet de Amerikaanse super­ marktgigant Walmart weten algoritmen in te zetten om te onderhandelen bij de inkoop van onder meer kantoor­ artikelen en winkelwagentjes. De onderhandelingen ver­ lopen dankzij de algoritmen (in dit artikel wordt deze term afgewisseld met ‘AI’ en ‘software’) veel sneller en volgens de supermarktketen zijn de inkoopkosten in­ middels met drie procent gedaald.

Waar dient onderhandelen eigenlijk voor? Je kunt ook zeggen: betaal gewoon de prijs die ergens voor staat.

‘In de praktijk heeft iets niet zomaar een prijs. Er is vaak een grijs gebied, waarbij niet helemaal duidelijk is wat iets moet kosten. Er zit ruimte.’

52

DE INGENIEUR • JULI 2023

En er zijn meer factoren belangrijk dan alleen de prijs, toch?

‘Ja, ook dat. Zou je alleen de prijs meenemen, dan verliest de een als de ander wint. Maar er zijn vaak ook zaken waardoor beide partijen kunnen winnen. Neem lever­ termijn, in dat voorbeeld van die bierbrouwer. Misschien maakt het de brouwer niet uit wanneer een partij glas komt. Of sterker nog, die heeft liever dat het glas later komt, omdat hij nog met een volle voorraad zit. En mis­ schien zou de leverancier het ook wel fijn vinden om later te leveren, want misschien kampt hij met een ver­ traging. Dan zouden beide partijen dus baat hebben bij een vertraagde levering, maar daar moet je wel achter komen in een onderhandeling. Anders is de leverancier misschien heel druk bezig om het spul op tijd geleverd te krijgen, terwijl dat niet eens goed uitkomt.’

Waarom zouden we dit proces aan een computer overlaten?

‘Vaak zijn er zoveel factoren die meespelen in de onderhandeling, dat een mens simpelweg het overzicht verliest. Onderhandelen is het zoeken naar het uitruilen van bepaalde zaken, waar beide partijen blij van wor­ den. Hoeveel ervaring een inkoper ook heeft, bij grote bedrijven worden die processen steeds ingewikkelder.

Dan zou het zomaar kunnen dat die bepaalde zaken uit het oog verliest die heel goed onderhandelbaar waren.

Wat ook gebeurt, is dat menselijke onderhandelaars fo­ cussen op een paar belangrijke aspecten waar veel geld in gaat zitten, zoals de graanprijs of de glasprijs. Maar een computer heeft daar geen last van: die kan gewoon alle relevante aspecten meenemen in de onderhande­ ling.’

2017: wint de Cor Baayen Young Researcher Award; Veni-beurs van NWO 2018 – heden: senior researcher bij Centrum Wiskunde & Informatica, universitair hoofddocent bij de Universiteit Utrecht 2018 – heden: creëert samen met het bedrijfsleven een online platform voor automatische in- en verkoop van producten 2020 – heden: lid van De Jonge Akademie 2022: Vidi-beurs NWO voor onderhandelende AI

‘Onderhandelen is het aftasten van alle mogelijke opties en het uitruilen van zaken. De een pleegt een offer voor iets dat hij niet zo belangrijk vindt, maar de ander wel.

En op een ander punt gaat het andersom. Bij dit complexe proces dreigt een mens fouten te maken, maar een computer kan beter, betrouwbaarder en razendsnel vele opties aflopen.’

Stel, ik ga geholpen door een computer een foto : robert lagendijk

onderhandelingsproces in. Hoe weet dat apparaat mijn voorkeuren?

‘Die kun je ingeven met wegingsfactoren. Je kunt zeggen: geef maar 70 procent aan leveringstijd en 20 procent aan verpakking. Maar de huidige state-of-theart is dat de software je vraagt om bepaalde uitkomsten met elkaar te vergelijken. Dan krijg je vragen als: “Heb je liever over twee weken dit product voor 400 of over één week voor 500 euro?”. De gebruiker geeft steeds antwoord op zo’n vraag en de computer bepaalt al

t

Hoe werkt dat, een AI die onderhandelt?

JULI 2023 • DE INGENIEUR

53

QUOTE

‘Een computer gaat veel beter en betrouwbaarder alle opties af.’

doende, met machine learning-technieken, steeds beter wat blijkbaar belangrijk voor je is.’

Hoe zorg je dat beide partijen de software vertrouwen?

‘Die twee zaken zijn losgekoppeld: het platform waarop je onderhandelt en de AI die assisteert bij het doen van die onderhandeling. Dus er is een simpel platform om biedingen op te doen, net zoals Funda dat nu al heeft, waar mensen digitale biedingen op sommige huizen kunnen doen.

Maar daarnaast kun je persoonlijke AI-software inzetten die je bijstaat bij de onderhandeling. En ook de tegenpartij staat het vrij om zich te laten bijstaan door AI. Er is geen alomvattend AI-programma, maar beide partijen vertrouwen op hun eigen algoritme.’

Computers die met elkaar onderhandelen, waar kan dat allemaal nut hebben?

‘Dat kan duidelijk nut hebben bij grote bedrijven die over grote hoeveelheden goederen onderhandelen.

Maar in de toekomst zullen we AI’s die onderhandelen zien opkomen op alle plekken waar onderhandelingen plaatsvinden. Neem nu het onderhandelen bij het aanvaarden van een nieuwe baan. Het gaat dan over salaris, over hoeveel vrije dagen, over flexwerken en thuiswerken. Het nadeel van dit proces is dat deze onderhandeling in een paar weken moet zijn afgerond, terwijl je maar eens in de zoveel dagen een nieuw bod kunt mailen. Die tijdsdruk levert stress op, want het aantal biedingen is beperkt tot een handjevol. Een computer kent die beperking niet. Die stuurt rustig binnen een minuut tienduizend biedingen heen en weer. Het resultaat is dat twee computers die met elkaar onderhandelen een veel groter deel van 54

DE INGENIEUR • JULI 2023

die onderhandelingsruimte kunnen aftasten.’

Wat betekent dat voor het onderhandelingsresultaat?

‘Computers kunnen veel gemakkelijker de optimale uitkomst voor beide kanten vinden, gewoonweg omdat onderhandelen méér is dan proberen elkaar om de tuin te leiden. Het is ook gewoon een zoektocht die twee partijen ondernemen naar een goede uitkomst. De werkgever moet er nog achter komen dat ik eigenlijk het liefst parttime werk en dat ik salaris iets minder belangrijk vind. Daar moet je wel achter komen, want dan kan die werkgever zeggen: oké, dan geven we je die functie, dan wordt iedereen blij.’

Waarin is de computer minder goed?

‘Twee mensen die met elkaar onderhandelen kunnen laten zien wanneer ze ontevreden zijn met een bod.

Die kunnen er emotie in leggen, en van bepaalde zaken zeggen dat die écht niet bespreekbaar zijn. Dat kan een computer natuurlijk niet. Die heeft vele biedingen nodig om te kunnen afleiden wat iemand wil.’

Mensen halen niet altijd het onderste uit de kan; je gunt de ander ook wat, want je krijgt later nog met die persoon te maken. Hoe doet een computer dat?

‘Dat kan een computer nog niet goed. Dat zijn we op dit moment aan het onderzoeken: hoe een computer moet omgaan met onderhandelingen die later ook weer moeten gebeuren. Dus een partij die je vaker tegenkomt en je weet, de ene keer krijg ik wat meer, de andere keer de ander. Dat managen van relaties is ontzettend lastig voor een computer.’ • foto : tim baarslag

Enith

Een maandelijkse column in stripvorm door wetenschapsjournalist Enith Vlooswijk.

JULI 2023 • DE INGENIEUR

55

De maat van alle dingen Met Orde van grootte schreef Vaclav Smil een uniek boek over de weerbarstige en complexe realiteit van afmetingen.

Tekst: Pancras Dijk

resulteren in een uitkomst die er orden Buiten bij de snackbar hier verderop staat van grootte naast zit. Zelf zijn we ook niet een puntzak friet van een meter of twee bepaald feilloos. Wie de maan vlak boven hoog. Bij de ijssalon ernaast staat een de horizon ziet opkomen, heeft het gevoel kolossale hoorn met felgekleurde bollen. dat die groter is dan anders: een fout in de Ooit hield ik een fotografische verzameling interne kalibratie, noemt Smil dat. Zelfs bij van zulke absurde uitvergrotingen: van microzwaartekracht blijkt onze cognitieve klompen waar een half gezin in past tot een visueel-ruimtelijke verwerking te beïnvloemetershoge chocoladesoes. den: astronauten aan boord van het ISS Of de Canadees-Tsjechische wetenschaponderschatten steevast afstanden en nemen per Vaclav Smil er ook zo’n fotoalbum op de hoogte en diepte van objecten waar als na houdt durf ik niet te zeggen. Persoongroter en ondieper. lijke ontboezemingen zijn schaars in zijn Overtuigend is het hoofdstuk dat Smil steeds sneller uitdijende oeuvre. Maar de wijdt aan de gulden snede, thema’s groei en grootte behoren een specifieke verhouding van tot zijn voornaamste aandachtslijnstukken die een bijzondere, gebieden. Vijf jaar nadat hij het esthetische waarde zou hebben. lijvige Growth uitbracht, keert hij Creditcard Niet alleen de mooiste kunstmet Orde van grootte. Waarom je moet meten om de wereld te bevoldoet aan werken zouden deze gulden snede bevatten (lariekoek, toont grijpen op het onderwerp terug.

In een van zijn eerdere boeken regels van de Smil aan), maar ook elders zougulden snede den we deze verhouding overal merkte Smil al op dat mensen aantreffen. Smil gunt ons een goed zijn in het schatten van zeldzame blik in zijn werkkamer lengte, maar dat het bij gewicht als hij vervolgens alles om zich vaak misgaat. Van een ijzeren heen beschrijft. Na een lange staaf zien we in een oogopslag opsomming blijkt alleen de creditcard in hoe lang die bij benadering is, maar als z’n portemonnee (bijna) aan de magische we proberen te schatten hoeveel het ding specificaties te voldoen. weegt, dan zitten we er meestal ruim naast.

Wat zich wreekt in Orde van grootte, is ‘Grootte is de meest dominante van de het al te abstracte thema. Alles heeft Size, structurele variabelen’, verklaart Smil nu. zoals de oorspronkelijke titel luidt. Smil Ons brein is erop ingesteld. schiet van een verhandeling over nut en ‘Groot’, zo schrijft Smil, boezemt ontzag onnut van de teenslipper, via de evolutie in, maar maakt ons ook bang. Juist deze van vliegtuigstoelen en kledingmaten, naar fascinatie inspireert ingenieurs om steeds de Ford 150, koraalskeletten, de pterosauriverder te gaan, hogere wolkenkrabbers en er en tankercapaciteit. Dit alles binnen een grotere lijnvliegtuigen te ontwerpen. Die paar pagina’s – en dat bijna vierhonderd voorliefde heeft een keerzijde: onze zucht pagina’s lang. Zelf uit Smil kritiek op naar grotere woningen en zwaardere auto’s Jonathan Swift, omdat die in zijn Gullivers resulteert in een groter beslag op de bereizen (1726) de mist in gaat bij het schalen schikbare ruimte en in een grotere uitstoot. van lilliputters en reuzen. ‘Hoewel mijn kriMaar uiteindelijk laat de geschiedenis der tiek op Swifts fouten methodisch en feitelijk techniek zich in de ogen van Smil typeren onweerlegbaar zal zijn, haast ik mij eraan als ‘een aanhoudende poging fysieke bepertoe te voegen dat zijn blunders wat betreft kingen te omzeilen door nieuwe materialen schaling niets afdoen aan de genialiteit van te introduceren en ze op nieuwe manieren zijn werk.’ Dat laatste geldt wat mij betreft in te zetten’. ook voor Smil.

Toch gaat het bij het inschatten van grootte ook wel eens mis. Uitvoerig gaat Smil in op de pogingen van wetenschapOrde van grootte. Waarom je moet pers door de eeuwen heen om de afstand meten om de wereld te begrijpen tot de sterren of de omvang van het heelal Vaclav Smil | 384 Blz. | € 29,99 | te meten. Een minimale rekenfout kan dan e-boek € 12,99

“

’’

56

DE INGENIEUR • JULI 2023

Paul McCartney zingt ‘Oh, Yoko’ Dankzij kunstmatige intelligentie klinken de Beatles zoals ze nog nooit hebben geklonken.

Tekst: Pancras Dijk

Écht duurzamer bouwen De CO2-uitstoot die gebouwen met zich meebrengen, moet fors omlaag. Hoe dat kan, laat het boek Reuse to reduce zien.

Tekst: Jim Heirbaut

We kunnen allemaal proberen minder te vliegen, minder vlees te eten en het licht (ledlampen!) uit te doen als we een kamer verlaten, maar daarmee komen we er niet. Een sector die lastig zijn CO2-uitstoot omlaag krijgt is de bouw. Het neerzetten van nieuwe gebouwen neemt een enorme hap uit het CO2-budget, de hoeveelheid broeikasgas die we nog mogen uitstoten om de gevolgen van klimaatverandering nog enigszins binnen de perken te houden.

Dat dit anders kan, laat architectenbureau Popma Ter Steege Architects zien met Biopartner 5 in Leiden. Dit gebouw staat centraal in het boek Reuse to reduce, waarin de architecten pleiten voor het veel meer opnieuw gebruiken van materialen uit gebouwen die worden afgebroken. Want daar zit ’m de grote besparing op de CO2-uitstoot: wanneer je géén nieuw staal hoeft te bestellen, géén nieuw beton hoeft te storten, géén nieuwe ramen hoeft te laten aanrukken.

Biopartner 5 is een bedrijfsverzamelgebouw in Leiden Bio Science Park, dat kan dienen als voorbeeld. Het ontwerp laat daglicht tot diep in het gebouw doordringen, zodat weinig kunstlicht nodig is. De gevel is gemaakt van puin van bakstenen uit gesloopte gebouwen. Maar absoluut de meeste aandacht trekt de staalconstructie van 165 ton die afkomstig is uit een afgebroken onderwijsgebouw van de nabijgelegen Universiteit Leiden. Dat staal kreeg een nieuwe bestemming, wat een enorme besparing opleverde op de CO2-uitstoot bij de bouw.

Het boek vertelt het verhaal van dit hele project, van sloop tot nieuwbouw. Daarmee kan het architecten en anderen uit de bouwwereld inspireren om tot een andere kijk te komen op sloopmateriaal. Hergebruik om de CO2-uitstoot te reduceren.

Reuse to reduce.

Reuse to reduce. Architecture within a carbon budget Jan WIllem ter Steege (red.) | 192 Blz. | € 29,90

De Fab4Cast, een langlopende podcastreeks met experts die tot in detail het repertoire van de Beatles uitpluizen, verraste onlangs met een liedje dat niemand kende, maar verdacht veel als de Beatles klonk. Was er toch nog ergens op een stoffige zolder in Liverpool een vergeten tape gevonden? Nee, de opname bleek gemaakt met behulp van kunstmatige intelligentie (AI).

De opkomst van AI biedt ongekende mogelijkheden, ook in de muziek. De podcastmakers laten fragmenten horen van bekende, Beatles-gerelateerde liedjes waaraan met slimme software een twist is gegeven. Beatles-voorman Paul McCartney (inmiddels 81) brengt nog altijd nieuw repertoire uit, met een stem die nu uiteraard klinkt als die van een man op leeftijd. Dankzij AI echter zingt ineens een jonge Paul de nummers van het soloalbum McCartney III, dat eind 2020 verscheen. Een vreemde ervaring. Nog gekker is om Paul ‘Oh, Yoko’ te horen zingen, een in 1971 uitgebrachte ode van John Lennon aan zijn geliefde Yoko Ono. Ethisch verantwoord? Het is de vraag.

Dat het vooral McCartney is met wiens stem digitaal wordt gespeeld, is geen toeval, leggen de podcastmakers uit. Hij heeft als soloartiest zo veel meer liedjes opgenomen dan Lennon, dat er meer materiaal is om de AI mee te trainen. En inderdaad: AI-Lennon die het typische McCartneynummer Yesterday zingt, klinkt weinig overtuigend en eigenlijk ook nauwelijks als Lennon.

Maar daarmee houdt het verhaal niet op. Want McCartney zelf kondigde in juni aan dat er later dit jaar daadwerkelijk een nieuw Beatlesnummer wordt uitgebracht, gebaseerd op een demotape van Lennon. Die huisopname zat zo vol ruis, dat eerdere pogingen er wat mee te doen steeds strandden. AI biedt hier uitkomst: die kan de stem volledig isoleren. De specifieke techniek werd voor het eerst toegepast in Get Back, een driedelige documentaire uit 2021 over – jawel: de Beatles.

Fab4Cast 204: The Beatles & Artificial Intelligence 66 minuten | op alle podcastplatforms

In de clip van Find My Way (2021) verscheen een deepfakeversie van de jonge Paul McCartney. beeld : still uit de videoclip JULI 2023 • DE INGENIEUR

57

MEDIA

Lofzang op ruw beton Gebouwen die onbe­ schaamd, zonder afwerking hun beton tonen staan centraal in een nieuw boek over brutalisme in de architectuur.

Tekst: Jim Heirbaut

Interieur van het voormalige Kantongerecht in Amsterdam, volgens de auteurs een voorbeeld van een geslaagd brutalistisch gebouw. foto : bart van hoek 58

DE INGENIEUR • JULI 2023

Vorig jaar was ik bij de sluis in Terneuzen, maar ik kon het niet laten even om te rijden om het stadhuis te bewonderen, een van de markantste brutalistische gebouwen van Nederland. Waar die interesse van­ daan kwam, realiseerde ik me pas toen ik BRUUT. Atlas van het brutalisme in Nederland opensloeg en daarin onderwijs­ gebouwen van de TU Eindhoven zag staan, waar ik ooit studeerde. Pas later leerde ik dat het kale beton representatief is voor een hele stroming binnen de architectuur, het brutalisme.

Het bijzondere is dat er geen keiharde definitie bestaat voor wat brutalistische architectuur is, en wat niet, schrijven auteurs Arjan den Boer, Martijn Haan, Martjan Kuit en Teun Meurs (fotografie Bart van Hoek) in hun inleiding. Denk aan ‘onafgewerkte oppervlakken, ongebrui­ kelijke vormen, zware materialen en een geslotenheid die blijkt uit kleine ramen’.

De makers van BRUUT zochten vijf­ honderd gebouwen in ons land op in boeken, op internet en via hun netwerk.

Die lijst brachten zij terug tot honderd gebouwen uit de periode van ruwweg 1950 tot 1980, een periode van wederopbouw en economische groei. Een tijd ook waarin

beton grif werd ingezet als veelzijdig en sterk bouwmateriaal, waarmee snel kon worden gebouwd. Die populariteit heeft het materiaal tegenwoordig overigens niet meer. Hoewel bouwers nog steeds de kwaliteiten van beton kennen, zijn ze zich meer bewust van de enorme CO2­uitstoot die de productie van beton (met name het cement) met zich meebrengt. Men zoekt dus naar alternatieven.

BRUUT staat echter vol met beton, beton en nog eens beton. Bij het bespreken van de honderd bouwwerken laten de makers ook kritische geluiden horen. Neem bijvoor­ beeld de metrostations van de Amster­ damse Oostlijn, die van het centrum naar de Bijlmer loopt. Die ontlokten in de eerste jaren na opening bijtende commentaren van journalisten en schrijvers. Maar vanuit de architectuurwereld was er juist lof.

BRUUT leidt de lezer langs bijzondere gebouwen, vertelt over de ontstaans­ geschiedenis van de stroming en over de belangrijkste architecten ervan. Wie om ar­ chitectuur geeft, mag dit boek niet missen.

BRUUT. Atlas van het brutalisme in Nederland Den Boer e.a. | 320 Blz. | € 59,95

Q&A

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

Wetenschapsjournalist George van Hal schreef een boek over zijn passie, sciencefiction: Van lightsaber tot tijdmachine.

1 2 3 4 5

Tekst: Jim Heirbaut

Waarom heeft u dit boek geschreven?

‘Dat begint bij mijn voorliefde voor sciencefiction (sf) als genre. Als kind verslond ik al de boeken van Tonke Dragt. Later leerde ik Star Trek kennen en bekeek ik alle afleveringen samen met mijn moeder, ook fan, op de bank. Ik ben sciencefiction blijven lezen en kijken en heb bijna alle sf-films en -series wel gezien. Toen ik sterrenkunde ging studeren, begon ik alles door een wetenschappelijke bril te bekijken.’

Wat fascineert u zo aan het onderwerp?

‘Ik hou van sciencefiction om het avontuur en het escapisme, het even kunnen ontsnappen naar een wereld waar allerlei gave dingen mogelijk zijn. En dat is soms een blik op een mogelijke toekomst, door de huidige stand van de techniek te extrapoleren. Goede sciencefiction verkent volgens mij wat technologie doet met de maatschappij. De killer robots in mijn boek kunnen we maken, maar we willen dat niet uit ethische overwegingen. Een mens moet de trekker overhalen.’

Rik Kleeven en Jesper Weijs bouwen voor hun YouTubekanaal de gekste creaties en bedenken de vetste uitdagingen. In hun eerste kinderboek (8+) doen ze dat dunnetjes over.

RIK EN JESPER MAKEN ER EEN ZOOITJE VAN

256 BLZ. | € 16,99 | E-BOEK € 8,99

De ‘t’ van techniek is ook en vooral de ‘t’ van taal, stelt Fokko Bakker. Onlangs publiceerde de werktuigbouwkundige zijn eerste dichtbundel. & GEDACHTEN | 76 BLZ. | € 18,95

Voor wie is dit boek bedoeld?

‘Voor iedereen die wel eens een sf-film heeft gekeken en zich afvroeg: wauw, maak ik het nog mee dat we deze technologie in het echt krijgen? Voor ingenieurs is het boek extra interessant; wellicht kunnen de beschreven technologieën dienen als inspiratie.’

Wat heeft u geleerd tijdens het maken van het boek?

‘Mijn insteek was om al die gadgets en technologieën uit de films en series tegen het licht te houden. Daarvoor dook ik in de wetenschappelijke artikelen en persberichten van universiteiten. Ik heb nieuwe feiten ontdekt en dingen geleerd die ik nog niet wist. Soms leverde dit speurwerk zelfs een nieuwe manier van kijken op. In de klassieker Dune dragen de mensen stillsuits, pakken die alle vloeistoffen van het lichaam opvangen en zuiveren tot weer drinkbaar water. Zo’n pak bestaat niet in het echt, maar na wat langer nadenken realiseerde ik me dat het internationale ruimtestation ISS eigenlijk een stillsuit in het groot is. Daarin wordt al het afvalwater weer gezuiverd tot drinkwater.’

Wat hoopt u te bereiken met het boek?

‘Mijn persoonlijke doel heb ik al bereikt. In mijn dagelijks werk als wetenschapsjournalist bij de Volkskrant moet ik zo kritisch mogelijk zijn, maar voor dit boek mocht ik van mezelf simpelweg een beetje wegdromen bij gave technologie. Voor anderen hoop ik dat ze een leuk boek lezen!’

Van lightsaber tot tijdmachine. Hoe de wetenschap werkt aan technologie uit onder meer Star Wars, Star Trek en het Marveluniversum George van Hal | 240 Blz. | € 21,99 | e-boek € 11,99

PORTRET : MATS VAN SOOLINGEN

Vorige maand kondigde Apple z’n eerste mixed reality-bril aan. De peperdure Apple Vision Pro is pas vanaf 2024 te koop, maar online is er al veel van te zien.

APPLE VISION PRO | APPLE.COM/APPLEVISION-PRO

Wie overweegt op een elektrische auto over te stappen, heeft vermoedelijk een hoop vragen. Dit volledig geactualiseerde boek geeft de antwoorden.

ALLES OVER ELEKTRISCHE AUTO’S | 224 BLZ. € 24,95 | E-BOEK € 14,95

JULI 2023 • DE INGENIEUR

59

Voorwaarts

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

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

Drukpers en internet als dozen van Pandora

Waarheidscrisis Nepnieuws is niet nieuw. Vijfhonderd jaar geleden was er al sprake van grootschalige verspreiding van onwaarheden, dankzij de uitvinding van de boekdrukkunst.

Die had, net als nu het internet, een grote invloed op de loop van de geschiedenis.

Veel van ons hebben op school nog geleerd dat de Reformatie begon toen Maarten Luther op 31 oktober 1517 zijn 95 stellingen op een kerkdeur in het Duitse Wittenberg spijkerde. Tegenwoordig beschouwen historici die specifieke actie meer als een legende. Zelfs als het wel waar is, hoeveel mensen zouden die aanklacht tegen de wantoestanden in de rooms-katholieke kerk dan hebben gelezen? Had Luther in werkelijkheid niet zijn succes te danken aan het gebruik van een relatief nieuwe uitvinding: de drukpers? Zijn boodschap werd na 1517 verspreid met de inzet van zo’n tien miljoen gedrukte pamfletten. Het besef dat een technologische doorbraak doorslaggevend is geweest voor de revolutionaire veranderingen in de zestiende eeuw, is dan ook relatief jong.

Mediarevolutie Rond 1450 is de boekdrukkunst uitgevonden door Johannes Gutenberg uit Mainz. Daarbij pasHistorici hebben een sen een paar kanttekeningen. Zo werden er in Europa al boeken gedrukt via de zogenoemde blinde vlek voor de blokdruk, waarbij de tekst en de afbeeldingen enorme invloed van van een bladzijde in een houtblok werd gesneden. De grote verdienste van de als edelsmid de drukpers op de opgeleide Gutenberg was dat hij een methode geschiedenis heeft ontwikkeld waarbij werd gebruikgemaakt van losse, metalen letters. Zowel houtblokdruk als het procedé met losse letters werd veel eerder al verwezenlijkt in China en Korea. Maar het systeem van Gutenberg veroorzaakte een mediarevolutie. Boeken en andere geschriften, die voorheen stuk voor stuk handmatig werden gekopieerd, konden voortaan sneller, goedkoper en in groteren getale worden verspreid.

De Amerikaanse historica Elizabeth Eisenstein stelt in haar baanbrekende werk The Printing Press as an Agent of Change (1979) dat haar vakgenoten een blinde vlek hebben voor de enorme invloed die de drukpers heeft gehad op de loop van de geschiedenis. De boekdrukkunst heeft niet alleen een cruciale rol gespeeld in de voortgang van 60

DE INGENIEUR • JULI 2023

de Reformatie, maar ook van de wetenschappelijke revolutie in de zestiende en zeventiende eeuw. Omdat de draagwijdte van de uitvinding zo onderbelicht is, spreekt zij van de unacknowledged revolution. Daarmee is Eisenstein een gunstige uitzondering op de historici die het belang van techniekgeschiedenis te weinig onder ogen zien.

Extremisme De visie van Eisenstein heeft in het digitale tijdperk navolging heeft gekregen. De Britse historicus Niall Ferguson (echtgenoot van Ayaan Hirsi Ali) benadrukt in zijn boek The Square and the Tower bijvoorbeeld dat de drukpers een immens ontwrichtend effect heeft gehad.

Zonder Gutenberg was Luther waarschijnlijk roemloos op de brandstapel beland, stelt Ferguson. De Reformatie leidde tot grote instabiliteit in Noordwest-Europa, die miljoenen slachtoffers heeft geëist. Ferguson ziet veel overeenkomsten tussen de opmars van de drukpers en die van internet.

Het denkbeeld dat internet een utopie van gelijkwaardige burgers zou scheppen, doet sterk denken aan Luthers droom van een ‘priesterschap van alle gelovigen’. Hij legt een verband tussen de wijze waarop Islamitische Staat gebruikmaakte van sociale media en de wijze waarop de boekdrukkunst tot een toename leidde van religieus extremisme en heksenvervolgingen. ‘Russische hackers en trollen vormen een bedreiging voor de Amerikaanse democratie, net zoals jezuïtische priesters dat waren voor de Engelse Reformatie’, aldus Ferguson.

Ook René van Stipriaan signaleert in zijn boek De zwijger. Het leven van Willem van Oranje, een parallel tussen toen en nu. ‘En waar hij [Willem] wilde doordrukken, bespeelde hij de publieke opinie met pamfletten, maar ook met aperte leugens en valse geruchten. Als geen ander maakte hij omstreeks 1568 innovatief gebruik van de drukpers. Hij is een belangrijke exponent van wat je de waarheidscrisis van de zestiende eeuw zou kunnen noemen.’

1525 ‘Maar hier zou iemand kunnen tegenwerpen: “Hé daar, jij raaskallende profeet, wat heeft dit met drukkers te maken?” Het heeft alles te maken met het feit dat veel van onze huidige problemen door hen en hun losbandigheid worden veroorzaakt. Ze vullen de wereld met boeken en vlugschriften [die] dom, onwaar, lasterlijk, schandalig, obsceen, verderfelijk, godslasterlijk en opruiend [zijn]. En die verschijnen in zulke aantallen dat het goede fruit van gezonde boeken verloren gaat.’

Desiderius Erasmus in zijn werk Adagia (1525)

Eén van de destijds gecreëerde onwaarheden galmt na tot in de twintigste­eeuwse geschiedenisboeken en staat in brons gegoten nog altijd fier overeind op de Haarlem­ se Grote Markt: het verhaal van Laurens Janszoon Cos­ ter. De Haarlemmer, die rond 1440 de boekdrukkunst had uitgevonden, maar wiens idee werd gestolen door een knecht, die ermee naar het Mainz van Gutenberg was getrokken.

‘Een compleet verzinsel’, benadrukt Van Stipriaan nog eens in De Zwijger. Bedacht in de jaren 1560­1570 om het minderwaardigheidscomplex van het ‘waterige graafschap Holland’ weg te masseren.

Tirannie De overeenkomst tussen de impact van de drukpers en die van internet is het best inzichtelijk te maken met pri­ maire bronnen. De vroegste én scherpste waarschuwin­ gen tegen de gevaren van de boekdrukkunst komen van

Desiderius Erasmus. In de in 1525 uitgegeven versie van zijn werk Adagia trekt hij van leer tegen de overweldi­ gende hoeveelheid gedrukte boeken en pamfletten, die ‘dom, onwaar, lasterlijk, schandalig, obsceen, verderfe­ lijk, godslasterlijk en opruiend’ zijn.

Erasmus’ betoog doet verbluffend actueel aan en wekt associaties op met de hedendaagse bezorgdheid over de almacht van big tech. Zo roept hij – met een verwijzing naar het gildesysteem – op tot regulering van de markt.

‘Niet iedereen mag een bakker worden; geld verdienen met drukwerk is voor niemand verboden. (...) Op dit punt ligt de wet te slapen.’

Vertrouwd klinkt ook zijn voorspelling dat de boeken­ markt, zonder ingrijpen, in handen zal komen van één of enkele geldbeluste drukkers of ‘hoerige uitgevers’, waardoor de ‘fatsoenlijke’ wetenschap in de verdrukking komt. Volgens Erasmus leidt dat alles onherroepelijk tot ‘een barbaarse tirannie’. •

Erasmus geportretteerd door zijn vriend Hans Holbein de Jonge (1523).

Zijn analyse van de ontwrichtende effecten van de boekdrukkunst doet denken aan onze zorgen over big tech.

Maar zijn remedie – meer bevoegdheden voor ‘prinsen en magistraten’ om drukkers in toom te houden – strookt niet met de hedendaagse, democratische opvattingen over persvrijheid. beeld : national gallery , london / publiek domein

JULI 2023 • DE INGENIEUR

61

Startup

Elk jaar beginnen er in Nederland vele ambitieuze startups om met technologie de wereld beter te maken.

De Ingenieur gaat bij ze op bezoek.

Naam: RIFT Doel: CO2-uitstoot verminderen met ijzerbrandstoftechnologie Startjaar: 2020 Aantal medewerkers: 41 werknemers en 12 vacatures Locatie: Helmond, Arnhem en Eindhoven

IJzer als brandstof IJzer kan een grote rol spelen bij de energietransitie, denken de mensen van startup RIFT. IJzerpoeder is namelijk een ideale energiedrager.

Tekst: Marlies ter Voorde

De doelstellingen van RIFT (renewable iron fuel technology) liegen er niet om. In 2050 wil deze startup met zijn ijzerbrandstoftechnologie een gigaton aan CO2-uitstoot op jaarbasis besparen. Dat is pakweg zeven keer de huidige uitstoot van heel Nederland. Om dat voor elkaar te krijgen, zal de techniek dus internationaal op de markt moeten worden gebracht.

De laatste grote mijlpaal was bescheidener.

Eind 2022 lukte het RIFT voor het eerst om in een proefopstelling vijfhonderd huishoudens in Helmond met een ijzerboiler van warmte te voorzien. De boiler produceerde een megawatt aan energie, die via het warmtenetwerk van Ennatuurlijk naar de woningen werd getransporteerd. ‘Onze techniek bestaat uit twee installaties’, vertelt Mart Voermans, test & evaluation engineer bij RIFT. ‘Naast de boiler waarin we ijzerpoeder tot roest verbranden, hebben we een installatie in Arnhem waar we van dat roest weer ijzer maken.’ Bij

Mart Voermans bij de boiler in Helmond.

FOTO : KROLS MEDIA 62

DE INGENIEUR • JULI 2023

de reactie in de boiler reageert het ijzer met zuurstof, waarbij zoveel warmte vrijkomt dat de temperatuur oploopt tot tweeduizend graden Celsius. In de reactor laten de onderzoekers het roest met waterstof tot ijzer reageren.

IJzerpoeder is dus geen energiebron, maar een energiedrager, benadrukt Voermans. ‘We gebruiken energie om het te maken en dat komt weer vrij bij de verbranding.’ Met name in de productie van het benodigde waterstof gaat energie zitten, die uiteindelijk dus in het ijzerpoeder terechtkomt.

Marktvraag De oprichters van RIFT, Mark Verhagen, Lex Scheepers en Vincent Seijger, leerden elkaar kennen bij SOLID, een studententeam van de TU Eindhoven. Daar werkten ze al aan ijzerbrandstof. ‘En daar merkten ze dat er vanuit de markt een enorme belangstelling voor was’, vertelt RIFT-marketeer Anne Beijer.

Industrieën die warmte nodig hebben voor hun proces, zoals levensmiddelen-, keramiek- of papierfabrieken, zoeken manieren om de energietransitie vorm te geven. Zonder extra zwaar grid is elektrificatie voor hen geen optie. IJzerstof is dan een aantrekkelijk alternatief. Er is geen speciale aansluiting voor nodig, het is veilig, neemt relatief weinig ruimte in en is lang te bewaren. Waterstof is zelf ook een energiedrager, maar daarvoor is een pijpleiding of een grote tank nodig en er zitten veiligheidsrisico’s aan vast.

Beijer: ‘Er was dus belangstelling, maar behalve een kleine proef bij Bavaria was er nog nooit iets in een commerciële omgeving getest. Mark, Lex en Vincent hebben zichzelf een paar dagen opgesloten in een vakantiehuisje en daar de eerste contouren van RIFT op papier gezet.’ Dat is nu drie jaar geleden.

En toen was er geld nodig. Veel geld.

Beijer: ‘Het is toch wat anders dan een app

IJzerpoeder en roestpoeder zijn nauwelijks van elkaar te onderscheiden. FOTO : KROLS MEDIA

Volgende maand in De Ingenieur 3D-dieet Steeds vaker verschijnen 3D-printers op plekken waar je ze niet meteen verwacht, zoals in de keuken.

Komt ons voedsel in de toekomst uit een printer?

Water naar de zee Even eenvoudig en drastisch als de Afsluitdijk en de Deltawerken: het plan-Beaufort versnelt de afvoer en verkort de rivierdijken.

De Tocht Hartje zomer, maar in Leeuwarden heerst de Elfstedenkoorts. In een nieuw ijstheater wordt hard gewerkt aan een spectaculair decor voor een musical over de beroemdste tocht van het land. foto : depositphotos

ontwikkelen op je studentenkamer.’ Het geluk van de oprichters was dat ze al een netwerk hadden opgebouwd. Beijer: ‘Brainport Eindhoven fungeert echt als een ecosysteem, alles is met korte lijntjes verbonden.’

Financiers De eerste financiers kwamen vooral uit dat ecosysteem. Daarna kwam de fase van het ‘durfkapitaal’ – waarbij investeerders er vanuit gaan dat de kans op succes niet gegarandeerd, maar wel groot is – en trokken vooral ontwikkelingsmaatschappijen hun portemonnee, zoals de Brabantse Ontwikkelings Maatschappij (BOM). Beijer: ‘Tussen die twee fasen in was er een moment dat de rode cijfers héél dichtbij kwamen. Gelukkig lukte het toen net op tijd een innovatielening bij de

Rabobank te krijgen.’ Vorig jaar werd RIFT geselecteerd voor het fellowsprogramma Breakthrough Energy van het klimaatfonds van Bill Gates. ‘Dat voelde als een stempel van waardering’, zegt Beijer. Het levert RIFT naast geld tevens hulp op bij de ontwikkeling en commercialisatie van de techniek.

Enorme vlam Voermans herinnert zich het moment dat hij de verbrandingskamer voor het eerst zag nog goed. ‘Die gigantische vlam. Wow.’ Het regeneratieproces is lastiger waar te nemen, vertelt hij. ‘Dat gebeurt vanwege de waterstof in een afgesloten tank. Daar doen we het poeder in, we sluiten hem af en de volgende dag gaat de tank weer open, en dan… nu ja, dan ligt er nog steeds poeder.’ Of het gelukt

In de boiler kan de temperatuur oplopen tot tweeduizend graden Celsius. foto : rift

is, is alleen te zien aan de kleur – ijzer is net iets lichter dan roest – en aan het water dat bij de reactie vrijkomt. Voermans: ‘En we hebben een apparaat dat het ijzergehalte kan meten.’

Begin 2025 wil RIFT commercieel gaan produceren. ‘Voor de verbranding is opschaling makkelijk’, zegt Voermans. ‘Je maakt makkelijker een grote vlam dan een kleine.’

Voor de regeneratiestap is het lastiger. Het verkrijgen van voldoende ijzer voor opschaling is geen probleem, denkt Voermans. Een grotere uitdaging is de beschikbaarheid van groene waterstof. ‘Die bedrijfstak heeft een kip-ei-probleem. Projecten hebben afnemers nodig, maar potentiële klanten wachten af – die kopen pas een waterstofauto als ze weten dat de waterstof echt beschikbaar is.’ •

De oprichters van RIFT. Vlnr: Vincent Seijger, Mark Verhagen en Lex Scheepers. foto : rift JULI 2023 • DE INGENIEUR

63

Vragenvuur

Zeven lastige vragen aan wiskundige en cabaretier Jan Beuving. Vanaf november trekt hij door het land met Resumé I, de beste liedjes van de afgelopen tien jaar. Kijk op janbeuving.nl voor de volledige speellijst.

Tekst: Marlies ter Voorde

Wat is het laatste dat u heeft gerepareerd?

64

‘Een nietmachine uit de jaren dertig, die nog van mijn oudoom Jan is geweest. Ik ben heel goed in dingen uit elkaar schroeven, maar ze weer in elkaar schroeven vergt goede motoriek en ervaring, en beide bezit ik niet in ruime mate. Het probleem met de nietmachine was dat ik er gewone nietjes in had gestopt. Er moeten nietjes in uit het doosje van oom Jan.’

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

‘Een zoekfunctie, dus een Control-F-knop, voor een boek van papier. Bijvoorbeeld een apparaat waar je het boek onder kan leggen en dat dan zegt: Dáár staat het woord dat je zoekt.’

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

‘Mag een wiskundig bewijs ook? Dan zou ik het vermoeden van Goldbach wel willen bewijzen. Dat stelt dat elk even getal groter dan twee de som is van twee priemgetallen. Het is nooit bewezen, maar ook nooit weerlegd.’

Van welke fout heeft u het meest geleerd?

‘Als kind verzon ik dat ik een reis had gewonnen naar Legoland in Denemarken. Dat vertelde ik enthousiast aan juf Jantien, maar die dag was er ouderavond en het bedrog kwam dus snel uit. Daarvan leerde ik: verzin alleen iets in de context van het theater of de literatuur.

Je moet mensen op een gedoseerde manier met je fantasieën lastigvallen.’

Welke technologische ontwikkeling baart u zorgen?

‘Artificiële intelligentie. Ik vermoed dat robots eerder praktisch dan ethisch onderlegd zullen zijn, en vrees dat we daarmee een monster hebben gecreëerd dat de mensheid te gronde kan richten – al kunnen we dat zelf ook.

En de versmartphonisering van de samenleving. Steeds meer dingen gebeuren per app. Ik vind dat er een wet moet komen die het mogelijk maakt om in Nederland zonder smartphone te leven.’

Bent u bang dat robots uw werk overnemen?

‘Ik maak me geen illusies. Als je een chatbot vraagt om een pastiche te schrijven op ‘Mens, durf te leven!’, dan komt hij een heel eind. Over een paar jaar zijn zelfs metrum en rijm geen probleem meer. Maar ik koester de hoop dat mensen het verschil blijven voelen tussen het “Ik hou van jou” van een mens en van een robot.

De woorden vinden gaat machines lukken, de woorden menen niet.’

Wat wint u liever: de Annie M.G. Schmidtprijs voor het beste lied of de Abelprijs voor beste wiskundige?

‘De Abelprijs, want de Annie M.G. Schmidtprijs won ik al twee keer. Maar ik zou mijn huidige leven niet willen inruilen voor dat van een wiskundige – al zit in wiskunde dezelfde schoonheid als in poëzie en lijkt het leveren van een wiskundig bewijs erg op het schrijven van een lied. Voor beide moet je creatief zijn binnen de regels en ook wat je voelt als het lukt is vergelijkbaar.’

DE INGENIEUR • JULI 2023

foto : maartje ter horst

Zoek je hoogopgeleide technici?

Plaats je vacature op het grootste ingenieursplatform van Nederland!

Direct een vacature plaatsen?

Ga naar deingenieur.nl/vacatures of neem voor vragen en advies contact op met KIVI via sales@kivi.nl.

zomer KIVI wenst je een heerlijke

met mooi weer, veel rust, leuke activiteiten en prachtige uitjes

Voor inspiratie is een webpagina gemaakt met tips voor leuke technische dagen: kivi.nl/zomer2023 of scan de QR-code