Page 1

TECHNIEK MAAKT JE TOEKOMST

DE INGENIEUR NR. 9 JAARGANG 133 SEPTEMBER 2021

NEDERLAND WATERSTOFLAND

ÖTZI’S GEREEDSCHAP

Bouwen met geluid Een complete studio in een laptop

|

D U U R Z A M E V E R PA K K I N G E N

|

THE OCEAN CLEANUP

Ferdinand Grapperhaus jr. Bedenk: wat maakt je gelukkig?

|

S PA C E R E B E L S

|

OERLEVEN

Innovatie Geluidsdempende schroeven


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.


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

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

Vooraf

De Ingenieur verschijnt twaalf maal per jaar.

Pancras Dijk is hoofdredacteur van De Ingenieur.

© Copyright 2021 Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, via internet of op welke andere wijze dan ook zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever. Niet in alle gevallen is na te gaan of er op de illustraties in dit nummer nog copyright rust. Waar er nog verplichtingen zijn tot het betalen van auteursrecht is de uitgever bereid daar alsnog aan te voldoen. ISSN 0020-1146 Abonnementen Leden van het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs (KIVI) ontvangen De Ingenieur uit hoofde van hun lidmaatschap. Abonnement voor niet-leden (inclusief btw): magazine: € 128,50 per jaar digitaal: € 69,- per jaar losse nummers: € 15,- (inclusief verzending) Abonnementen worden tot wederopzegging aangegaan en ten minste voor de vermelde periode. Het abonnement kan na deze periode per maand worden opgezegd. U kunt uw opzegging het beste via onze website doorgeven: www.deingenieur.nl/lezersservice Abonneeservice 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’. www.deingenieur.nl ADRES Postbus 30424, 2500 GK Den Haag E-MAIL abonneeservice@ingenieur.nl TEL. 070 39 19 850 (bereikbaar op maandag, dinsdag, donderdag en vrijdag van 9 tot 14 uur)

De Ingenieur als pdf Abonnees en leden die De Ingenieur willen downloaden als pdf-bestand, kunnen daarvoor terecht op de website: www.deingenieur.nl/pdf 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 www.kivi.nl. Contributie 2021 Regulier lidmaatschap: € 137,50 30 jaar of jonger: € 40,-* Studentlidmaatschap: € 20,-* Seniorlidmaatschap: € 108,De contributie voor leden in het buitenland is gelijk aan die voor leden woonachtig in Nederland. Een lidmaatschapsjaar loopt van 1 januari tot en met 31 december. Bij lidmaatschappen die in de loop van het jaar ingaan, wordt de contributie naar rato berekend. Aanmelden voor het lidmaatschap kan via www.kivi.nl/lidworden. * De Ingenieur digitaal Opzeggen lidmaatschap Het lidmaatschap wordt jaarlijks automatisch verlengd. Beëindiging van het lidmaatschap kan per het einde van het kalenderjaar. Er geldt een opzegtermijn van ten minste één maand; een schriftelijke opzegging per brief of e-mail dient uiterlijk 1 december in ons bezit te zijn. Na ontvangst van de opzegging en eventueel verschuldigde contributie verstuurt de ledenadministratie een bevestiging. Correspondentieadres Koninklijk Instituut Van Ingenieurs t.a.v. Ledenadministratie Postbus 30424 2500 GK Den Haag TEL. 070 391 98 80 MAIL ledenadministratie@kivi.nl

Van revolutie naar transitie Technologische ontwikkeling is de drijfveer van alle maatschappelijke veranderingen. De stand van de beschaving van een land wordt bepaald door nieuwe uitvindingen en de mate waarin technologie en wetenschappen voortschrijden. Deze volzinnen schud ik niet zomaar even uit de eigen mouw. Dit zijn de woorden van schrijver Willem Frederik Hermans in een twistgesprek met vakbroeder Harry Mulisch. De Franse Revolutie was belangrijker dan de Industriële, had de laatste beweerd: het leven draait immers om de manier waarop mensen samenleven, niet om de uitvinding van welke geweldige machine ook. Maar Hermans – deze maand precies honderd jaar geleden geboren – hoonde dat standpunt weg. Als er niet al een beginnetje van de Industriële Revolutie had plaatsgevonden, had er nooit een opstand in Parijs plaatsgevonden, stelde hij. Tegenwoordig praten we zelden nog over revoluties, maar is ‘transitie’ het sleutelwoord. Ga je erop letten, dan hoor je het overal: van energietransitie tot stikstoftransitie tot mobiliteitstransitie. Alles moet anders – om verdere opwarming van de planeet te voorkomen, bijvoorbeeld – en voortschrijdende technologie zal ons er uiteindelijk wel brengen. Voor het omslagverhaal van deze maand bezocht freelance journalist Mischa Brendel het noorden van het land. Daar werkt men er hard aan om de fossiele economie om te vormen tot een waterstofeconomie. Brendel ontdekte dat Duitse ingenieurs net over de grens met minstens evenveel ambitie hetzelfde doel nastreven. Zien we hier de kiem van een nieuwe confrontatie Nederland-Duitsland? Ik hoop het niet. De bereidheid om de handen ineen te slaan is immers óók een teken van beschaving.

Nieuwe uitvindingen bepalen de beschaving van een land

FOTO : ROBERT LAGENDIJK

SEPTEMBER 2021 • DE INGENIEUR

1


NR. 9 JAARGANG 133

12

SEPTEMBER 2021

foto : shutterstock

Wie wint de waterstofwedstrijd? Het noorden van Nederland werkt er hard aan zichzelf op de kaart te zetten als groene waterstofeconomie. Net over de grens werkt Duitsland aan vergelijkbare plannen. Zitten ze elkaar in de weg of biedt dit juist dé kans voor internationale samenwerking?

20 Oerbeest uit de printer

30 Bouwen met klanken

48 Ötzi’s gereedschap

Steeds vaker worden digitale modellen en 3D-printers ingezet om uit wat botfragmenten of stukken schedel een mammoet of dinosauriër te reconstrueren. Zijn oudere technieken straks overbodig?

De Londense Abbey Road-studio staat al negentig jaar lang bekend om de prachtige galm. Maar voor een specifieke klankkleur hoef je niet meer naar een dure opnamestudio. Meer dan een laptop hebben muzikanten en geluidstechnici niet meer nodig.

Dertig jaar geleden werd in een gletsjer op de grens van Oostenrijk en Italië een mummie gevonden. Het onderzoek naar Ötzi’s gereedschap werd het levenswerk van werktuigbouwkundige Hendrik Kuiken. TECHNIEK MAAKT JE TOEKOMST

DE INGENIEUR NR. 9 JAARGANG 133 SEPTEMBER 2021

26 Rebellie in de ruimte Wat is er leuker dan het lanceren van een zelfgebouwde raket? In Next Space Rebels, een game van kunstenaar Floris Kaayk, waant de speler zich Jeff Bezos of Elon Musk. Tot de opstand uitbreekt.

35 Duurzaam verpakken Verpakkingen helpen enorm tegen voedselverspilling, Maar intussen bestaat bijna een vijfde van ons afval uit verpakkingsmateriaal. Tijd voor duurzame alternatieven.

NEDERLAND WATERSTOFLAND

ÖTZI’S GEREEDSCHAP

Bouwen met geluid Een complete studio in een laptop

W W W. D E I N G E N I E U R . N L

FA C E B O O K . C O M / D E I N G E N I E U R . N L

TWITTER: @DE_INGENIEUR

|

D U U R Z A M E V E R PA K K I N G E N

|

THE OCEAN CLEANUP

Ferdinand Grapperhaus jr. Bedenk: wat maakt je gelukkig?

|

S PA C E R E B E L S

|

OERLEVEN

Innovatie Geluidsdempende schroeven

Voor een waterstofeconomie is ook voldoende groene stroom nodig. foto : shutterstock

I N S TA G R A M . C O M / D E I N G E N I E U R _ K I V I


Rubrieken 4 Nieuws Afgedankte gaswininstallaties krijgen tweede leven in energietransitie

40 Eureka Een retrobuishorloge en andere productontwerpen van morgen

‘Als we niet bij hem zijn, kunnen we toch zien hoe hij in zijn vel zit.’

Conditietrainer Richard van Beek heeft profvoetballer Wout Weghorst voorzien van een smart ring die alles rond het autonome zenuwstelsel bijhoudt (NRC).

‘Je kunt een machine wel alle partita’s van Bach leren om miljoenen nieuwe te genereren, maar die machine kan niet ervaren wat ik ervaar als ik naar mooie muziek luister.’ Hoogleraar natuurkunde Bert Kappen (Radboud Universiteit) bestudeert neurale netwerken, maar past ze niet toe op zijn passie (Trouw).

56 Media Lezen, luisteren, gamen en kijken

Columns 25 Podium Vanessa Evers schuilt voor het klimaat

29 Möring Vergankelijkheid

39 Jims verwondering Klepper tussen de spaken

45 Rolf zag een ding De mooiste kleine racebaan

50 Zien & Doen Kunstfestival RE_NATURE

51 Enith Drijvend parlement

Persoonlijk 55 Uit de vereniging De coach en andere KIVI-berichten

46 Doelen & drijfveren Ferdinand Grapperhaus jr. maakt slimme, energiebesparende gevels

59 Q&A Felienne Hermans over The Programmer’s Brain

62 Teamgeest University Racing Eindhoven

64 Vragenvuur Wetenschapsjournalist Simon Rozendaal

En verder 52 Quote Arjen Tjallema van The Ocean Cleanup

60 Voorwaarts Vroege virtual reality foto : nixoid

‘Nog even over die 3D-brug. Kan je daarvoor worden opgepakt? Dat ze de ontwerper uit zijn 3D-geprinte bed trekken en zeggen: zes jaar op water en brood voor het maken van een stalen baarmoeder, verkleed als brug.’ Columnist Nico Dijkshoorn legde zijn oor te luisteren bij een paar Amsterdammers (Parool).

GEKNIPT ‘Computerspellen zijn “elektronische drugs”, die een “vernietigende invloed” hebben op tieners, studenten en getrouwde koppels.’ De Chinese regering zet in een staatskrant de aanval in op de schadelijke invloed van verslavende games en internetgebruik (NRC).

‘Water moet sturend worden in de inrichting van Nederland. Anticipeer op de omstandigheden en voorkom hoge schadeposten en herinvesteringskosten.’ Jurjen Jongepier van de Unie van Waterschappen is niet tegen bouwen onder NAP, als er maar goed over de waterhuishouding wordt nagedacht (Algemeen Dagblad).

‘De wending is ingezet. Vergelijk het met een opstijgende raket. In het begin is er alleen het trillen, maar dat is wel de essentiële fase, als de motoren ontstoken worden. Als hij dan in beweging komt, gaat het hard.’ De toekomst is uitstootvrij, weet scheidend Rijksbouwmeester Floris Alkemade F E B R UDagblad). ARI 2020 • DE INGENIEUR (Eindhovens

3


xxxx p.22

xxxx p.23

xxxx p. 26

ONDER REDACTIE VAN JIM HEIRBAUT

xxxxx p.18

REDACTIE@INGENIEUR.NL

Langste ge-3D-printe fietsbrug staat in Nijmegen Wie een bezoek wil brengen aan de langste fietsbrug ter wereld die is gemaakt met 3D-betonprinttechniek, hoeft niet ver te reizen. Het 29 meter lange bouwwerk staat in een parkje in Nijmegen. Tekst: Jim Heirbaut

Het bijzondere aan de deze maand geopende brug is dat ontwerper Michiel van der Kley hem in volledige vormvrijheid kon ontwerpen. Met 3D-printen zijn namelijk de meest lastige en organische vormen te vervaardigen, die op de traditionele manier – beton in bekisting gieten – niet te maken zijn. De belofte van betonprinten is daarnaast dat een bouwwerk, zoals een brug, zo sneller kan worden gebouwd dan met traditionele methoden. Ook zou de nieuwe techniek duurzamer zijn, omdat er minder beton nodig is. De productie van beton is een belangrijke bron van CO2-uitstoot. Minder materiaalgebruik betaalt zich direct uit in minder uitstoot van

het broeikasgas. ‘We willen in de toekomst het beton zelf verduurzamen en het ook gaan hergebruiken. Er is in de keten nog veel meer winst te behalen’, zegt Theo Salet, hoogleraar concrete structures aan de TU Eindhoven en betrokken bij het project, in een persbericht. Om te kunnen 3D-printen wordt eerst een volledig digitaal ontwerp van een bouwwerk gemaakt. Vervolgens gaat een 3D-betonprinter autonoom aan de slag. De machine bestaat uit een spuitmond die beweegt in het XY-vlak. Uit de spuitmond stroomt een dun draadje betonpasta, wat oogt als het leegknijpen van een tandpastatube. Doordat de machine dit draadje langs de contouren van het te maken voorwerp neerlegt, ontstaat langzaam maar zeker een driedimensionaal voorwerp van beton. De TU Eindhoven doet al jaren onderzoek naar 3D-printen met beton. De universiteit leverde kennis en expertise voor dit project. De Nijmeegse brug werd geprint in de betonprintfabriek van Saint Gobain Weber Beamix en gerealiseerd door bouwconcern BAM.

Bart Jacobs krijgt Stevin Premie De Stevinpremie van NWO, een van de hoogste wetenschappelijke onderscheidingen, gaat dit jaar naar Bart Jacobs, hoogleraar security, privacy en identity aan de Radboud Universiteit in Nijmegen. De jury roemt hem voor zijn aandacht voor onderwerpen rond digitale veiligheid en privacy die ook burgers raken. Bekend is Jacobs’ onderzoeksgroep van het hacken van de ov-chipkaart in 2008. De prijs bestaat uit 2,5 miljoen euro, te besteden aan onderzoek. Met het geld wil Jacobs onder meer een nietcommercieel sociaal netwerk ontwikkelen waar wangedrag aan banden wordt gelegd. (JH)

Stof van Tata Steel Stof dat neerdaalt rond Tata Steel bevat veel te hoge concentraties schadelijke metalen en kankerverwekkende PAK’s, heeft het RIVM vastgesteld. Voor de gezondheid van met name kinderen gaat het om ‘ongewenste’ hoeveelheden. Het is het zoveelste onderzoek op rij waarbij er een link wordt gelegd tussen gezondheidsklachten in het IJmondgebied en de staalfabriek. Tata Steel liet in een reactie weten de bevindingen ‘zeer serieus’ te nemen. De staalgigant ‘voelt de urgentie voor verbetering van de leefomgeving’ en kondigde overleg aan met overheden en omwonenden. (PD)

Lees het laatste technieknieuws op www.deingenieur.nl

4

DE INGENIEUR • SEPTEMBER 2021

foto : gemeente nijmegen / michiel van der kley


Nu de gaswinning stopt, moeten tientallen installaties in Groningen worden ontmanteld. foto : nam

Gaswinlocaties krijgen groene herbestemming Arcadis gaat 28 gaswinlocaties van de NAM in de provincie Groningen schoonmaken en ontmantelen. Het ingenieursbedrijf hoopt een deel ervan te kunnen omvormen in moderne energiehubs. Tekst: Pancras Dijk

De Nederlandse Aardolie Maatschappij (NAM) stopt op steeds meer plekken met gaswinning. Installaties moeten worden schoongemaakt, gedemonteerd en opgeruimd. Afgesproken is dat de locaties uiteindelijk worden opgeleverd in de oorspronkelijke staat, veelal landbouwgrond.  Maar in sommige gevallen zou dat kapitaalvernietiging zijn, stelt Arcadis, dat samen met de NAM is overeengekomen te gaan onderzoeken of een deel van de installaties en tweede leven kan beginnen binnen de energietransitie.  ‘Er wordt veel gesproken over de energietransitie’, zegt Harry Venema, directeur bedrijfsvoering bij Arcadis. ‘Hier hopen we daar echt invulling aan te kunnen geven.’ Voorwaarde voor herontwikkeling is dat de grondeigenaar akkoord gaat. ‘Wil die

weer koeien op het land laten grazen, dan leveren we de grond netjes op als weiland’, benadrukt Venema. In veel gevallen gaat het echter om installaties die er al tientallen jaren staan en zijn ingebed in het landschap, soms zelfs met een bomensingel eromheen. ‘Omwonenden zijn eraan gewend. Ik kan me voorstellen dat ze het niet erg vinden dat de oude gasinstallatie een industriële herbestemming krijgt, op voorwaarde dat dat geen extra hinder met zich meebrengt en de regio er iets aan heeft.’ Dat laatste zou kunnen door er zonneparken op aan te leggen. De energie die daardoor wordt gewonnen, kan bijvoorbeeld via een warmtenet voor een voordelig tarief aan een omliggend dorp beschikbaar worden gesteld, legt Venema uit. Lang niet alle installaties die nu op de gaswinlocaties staan, zullen daarbij bruikbaar zijn. Maar bijvoorbeeld de elektriciteitsaansluiting van zo’n NAM-locatie is groot genoeg om ook een zonnepark op aan te sluiten, stelt Venema. Ook leidingen en compressoren kunnen mogelijk worden hergebruikt, ditmaal voor transport of opslag van groene energie. ‘Het is zonde om alle installaties ongezien naar de sloop

te brengen. Wie weet kunnen we delen ervan een nieuwe bestemming geven. Daarop is onze zoektocht gericht.’ De installaties staan er weliswaar in veel gevallen al tientallen jaren, maar het betreft zeker geen afgeschreven materiaal, stelt Venema. ‘Als de gaskraan niet dicht zou hoeven, zou de apparatuur nog zeker tien jaar meekunnen.’ 

‘Zonde om alle installaties ongezien naar de sloop te brengen’ Arcadis benadrukt dat alle plannen worden ontwikkeld in samenspraak met de grondeigenaar, aanwonenden, dorpsverenigingen, lokale energiecorporaties, energiebedrijven, gemeenten en provincie. Voor de werkzaamheden beginnen, is er eerst een ander consortium dat de drie kilometer diepe boorputten afsluit, zodat de werkzaamheden veilig kunnen verlopen. De operatie moet over vier jaar zijn afgerond. SEPTEMBER 2021 • DE INGENIEUR

5


NIEUWS

Vrachtvervoer wordt elektrisch. Maar in welke vorm?

Vrachtwagens stoten veel broeikasgassen uit. Van alle uitstoot door de broeikasgassen door de transportsector komt driekwart van het wegtransport. Het loont dus om over te stappen van dieselmotoren op elektrische aandrijving. In Duitsland lopen nu vergevorderde proeven met elektrisch aangedreven vrachtwagens die hun stroom krijgen van een bovenleiding. Naast trucks op waterstof en vrachtwagens die hun stroom uit accu’s halen, is dit een derde manier om het transport van goederen over de weg elektrisch te maken. Welke technologie zal deze wedloop winnen? Waterstof

Batterij Voordelen geen dure infrastructuur bij snelweg opslagcapaciteit wordt steeds groter (bereik dus groter ofwel accu’s kleiner)

Voordelen lange afstand af te leggen op volle tank tanken gaat snel (minuten) geen dure infrastructuur bij snelweg Nadelen flinke tank nodig, gaat ten koste van laadruimte forse verliezen bij omzetting van stroom naar waterstof en terug waterstof-infrastructuur ligt er nog niet

Waterstofvrachtwagen

Nadelen opladen duurt uren accupakketten zijn zwaar en snoepen laadruimte op

waterstoftanks hybride krachtbron

accupakket

elektrische aandrijflijn

brandstofcelsysteem

laadcontroller Vrachtwagen met batterij Trolley-truck

inverter stroomdistributie

cardanas

accupakketten

koeler verbrandingsmotor elektromotor

Trolley Voordelen efficiënt, minder energieverlies ruimtebesparing, want geen accu’s of tanks nodig bewezen technologie (van treinen en trams) goedkoop in gebruik voor transportbedrijf oplaadstops niet meer nodig, tijdwinst voor transportbedrijf Nadelen aanleg infrastructuur is duur: 2,5 miljoen euro per kilometer politieke obstakels, bijvoorbeeld standaarden afspreken

6

DE INGENIEUR • SEPTEMBER 2021

infographic : ymke pas


Musk zet zinnen op humanoïde robot Tesla gaat een mensachtige robot ontwikkelen. Met behulp van technologie uit onze auto’s is dat niet zo ingewikkeld, zei topman Elon Musk. Een staaltje bluf of heeft hij inderdaad reden tot optimisme? Tekst: Jim Heirbaut

Al volgend jaar wil Tesla een prototype klaar hebben van een mensachtige robot die kan helpen bij zwaar, eentonig of gevaarlijk werk, bijvoorbeeld in de industrie. Dat onthulde topman Elon Musk afgelopen maand op Tesla AI Day in Californië. Volgens Musk kan de ontwikkeling zo snel gaan omdat het bedrijf kan voortborduren op de honderdduizenden ‘robots’ die het al heeft: de auto’s. Die zitten immers ook vol elektromotoren, kijken voortdurend om zich heen kijken en worden van afstand geüpdatet. ‘Ik heb hier wel mijn bedenkingen bij’, zegt Bram Vanderborght, hoogleraar robotica aan de Vrije Universiteit Brussel desgevraagd. ‘Om te beginnen is het om zich heen kijken van auto’s in een gestructureerde omgeving als snelwegen en straten iets anders dan de fysieke interacties die de robot moet aangaan in ongestructubeeld : tesla

reerde woon- en werkomgevingen.’ Musk heeft weliswaar al eerder hele sectoren opgeschud, met zijn elektrische auto’s en goedkopere raketten, maar dat is volgens Vanderborght niet vergelijkbaar. ‘Er bestonden al auto’s en raketten, terwijl krachtige humanoïde robots alleen nog in het laboratorium bestaan.’ Dat komt omdat die verduiveld lastig zijn om te bouwen. ‘Een bekende paradox in de robotica is: alles wat makkelijk is voor mensen is moeilijk voor robots, en andersom.’ De robot wordt 1,72 meter lang, krijgt armen en benen en een beeldscherm als gezicht. Hij gaat tegen de zestig kilogram wegen, kan zeventig kilogram tillen en acht kilometer per uur lopen. Volgens de tekeningen heeft Tesla al een aardig idee over het aantal gewrichten dat nodig zal zijn. ‘De robot ziet er prachtig uit, maar ik verbaas me over die smalle enkels en polsen’, zegt Vanderborght. ‘Wil Musk daar alle hardware in proppen?’ De lijst met technische uitdagingen is lang, vertelt Vanderborght. ‘Zo’n robot heeft veel gewrichten nodig en motoren die energie gebruiken. Dat vraagt om grote accu’s en voldoende koeling. Dan is het nog erg ingewikkeld om de aansturing goed te krijgen, zodat op het juiste moment de

juiste dingen bewegen. En Musk heeft het over “mensachtige handen”, maar daar zijn we nog lang niet. Handen bij robots zijn nog heel fragiel; de meeste robots hebben klauwen. Ook schiet de technologie voor tastzin tekort. Die heb je nodig bij het uitoefenen van de juiste druk, alleen al bij het openen van een deur.’ Aan het eind van Musks presentatie kwam een aap uit de mouw, toen hij jong talent aanmoedigde te solliciteren. Grote kans dat de mensachtige robot volgend jaar

Alles wat een mens kan is moeilijk voor een robot, en andersom nog niet perfect werkt; bedrijven als Boston Dynamics en Agility Robotics werken hier immers al decennia aan. Maar met zijn presentatie hoopt Musk jonge techneuten te inspireren en naar het nieuwe project te lokken. Vanderborght: ‘In de robotica is een war on talent gaande. Of Tesla succes heeft, zal afhangen van of hij de juiste mensen naar het bedrijf weet te lokken.’ SEPTEMBER 2021 • DE INGENIEUR

7


NIEUWS

Waterstanden monitoren met satellieten Tekst: Jim Heirbaut

De opgezwollen aderen op deze satellietfoto zijn de rivieren Maas, Rijn en Roer. Het is een uniek beeld, want zo vaak zal het niet voorkomen dat deze rivieren tegelijkertijd buiten hun oevers treden. De rode delen laten de gebieden zien die zijn overstroomd. Het beeld is het resultaat van twee opnamen van een Sentinel 1-satelliet, gemaakt op respectievelijk 3 en 15 juli van dit jaar, dus vóór en na de overstromingen. Dit soort satellietbeelden kreeg deze zomer voor het eerst brede aandacht. De waterpartijen van rivieren die buiten hun oevers treden zijn hierop duidelijk te zien. Satellieten kunnen namelijk relatief eenvoudig met radar vanuit de ruimte waarnemen waar dat oppervlaktewater zich bevindt. Deze maand gaat een tweejarig project van start waarin het Nederlandse Deltares, samen met het World Resources Institute en het World Wildlife Fund, een nieuw informatieplatform gaat bouwen dat precies laat zien hoeveel oppervlaktewater er op elke plek op aarde is: Global Water Watch. Daarbij worden dit soort satellietbeelden gebruikt, in combinatie met metingen ter plaatse. Global Water Watch wordt gratis toegankelijk en overheden en burgers kunnen er, online en via een app, informatie krijgen over waterstanden in hun regio. De app gaat precieze digitale kaarten en bijna realtime informatie leveren over de beschikbare bronnen en waterhoeveelheden en de veranderingen daarin monitoren. Nuttig voor (lokale) overheden die vragen hebben als: hoeveel water bevat dit meer en hebben we in onze regio dit jaar wel genoeg water voor mens, dier en landbouw? De belangrijkste input voor de Global Water Watch zijn satellietbeelden van NASA en ESA. Die worden direct bewerkt met kunstmatige intelligentie. Omdat hierin een zelflerend effect zit, helpt het platform ook watermodellen te verbeteren. Plotselinge en extreme overstromingen zoals in juli zijn dan nog steeds niet te voorspellen, maar probleemlocaties door aanhoudende neerslag of aanhoudende droogte zullen wel eerder op de radar komen. 8

DE INGENIEUR • SEPTEMBER 2021

beeld : esa


SEPTEMBER 2021 • DE INGENIEUR

9


NIEUWS

Veilige keukenspullen voor slechtzienden Voor blinden of slechtzienden is koken een riskante bezigheid. De Chinese designer Boey Wang ont­ wierp keukenspullen die uitkomst bieden. Het leverde hem de pres­ tigieuze James Dyson Award op voor Nederland. Hij dingt nu mee naar de internationale prijs. Boey Wang, onlangs afgestudeerd aan de Design Academy Eindhoven, kwam op het idee toen een visueel gehandicapte vriendin hem uitnodigde voor het diner. ‘Ik realiseerde me ineens dat de keuken gevaarlijk terrein is voor wie niet goed kan zien. Er liggen messen, er is vuur, er zijn kokende vloeistoffen. Dat vraagt om een totaal andere benadering.’ In Wangs ontwerp staat het voelen centraal. Hij richtte zich op drie hoofd­ processen: afmeten, snijden en koken. Zo ontwierp hij een maatbeker met op specifieke plekken een gat. Door een of

GIESEN

meer vingers op die gaten te plaatsen, kan de gebruiker bepalen hoeveel vloeistof de beker bevat. Daarnaast maakte Wang een houten snijplank met een eromheen een brede groef. Gesneden groente kan daarin mak­ kelijk opzij worden geschoven. Daarnaast bevat de plank aan de onderzijde een uit­ sparing waarin het mes veilig kan worden opgeborgen. Het mes zelf is kort en compact, wat optimale controle geeft. Daarnaast maakte Wang een pannendeksel van hout. De dek­ sel past overal op, warmt slechts langzaam op en is daardoor niet gevaarlijk om aan te raken, zoals bij glazen of stalen pannen­ deksels het geval kan zijn.  De spullen liggen half oktober onder de naam Haptics of Cooking in de winkel. Wang dingt samen met 21 andere win­ naars mee naar de internationale James Dyson Award, waarvan de winnaar in november wordt bekendgemaakt. (PD)

Blinden en slechtzienden moeten steeds hulp vragen bij het koken, zegt Boey Wang, die servies ontwierp dat om tastzin draait. foto : pierre castignola

Drone inspecteert vliegtuig razendsnel op schade Voor het eerst heeft in Europa een autonome drone in de buitenlucht een vliegtuig op schade gecontroleerd. Het Nederlandse bedrijf Mainblades demonstreerde deze nieuwe manier van vliegtuiginspecties begin vorige maand op vliegbasis Woensdrecht. De drone speurde met camera’s naar schade op een Airbus A330. De commercieel verkrijgbare DJI M300-drone had nog twee extra componenten aan boord: lidar om de contouren van het vliegtuig te scannen, en een computer om de aansturing te verzorgen en daarnaast realtime beeldanalyse te doen. ‘Software die hierop draait, analyseert de foto’s op schade en geeft mogelijke problemen direct door aan de operator. Die ziet de schademeldingen verschijnen op de iPad waarmee hij of zij de operatie volgt’, aldus Michael Sprehe van Mainblades. Bij vermoede schade moeten nu nog drie of vier ingenieurs urenlang aan de slag. Een drone met operator is veel sneller klaar. (JH)

10

DE INGENIEUR • SEPTEMBER 2021

illustratie : matthias giesen


Punt

Een scherpe mening over een actueel onderwerp. Deze maand Goda Perlaviciute en Linda Steg.

Benadruk wat er wél goed gaat De energietransitie is niet alleen een techni­ sche, maar ook een maatschappelijke uitda­ ging. Om de transitie tot een succes te maken, zijn daarom niet alleen ingenieurs nodig. Ook sociale wetenschappers kunnen een belang­ rijke bijdrage leveren. Voor daadwerkelijke verduurzaming is het namelijk nodig dat mensen hun gedrag ver­ anderen, zoals minder en efficiënter energie verbruiken, en overstappen naar duurzame energiebronnen. Daarnaast moet er genoeg draagvlak zijn voor duurzame technologie en systeemveranderingen. Want duurzame technologie is pas effectief als mensen die ook daadwerkelijk aanschaffen en gebruiken. Dat wil niet zeggen dat de consu­ ment de bottleneck is voor de energietransitie, want keuzen die mensen maken, worden in belangrijke mate bepaald door de kwaliteit van de opties die ze krijgen aangeboden. De energietransitie is alleen mogelijk wanneer er rekening wordt gehouden met wat mensen motiveert, zodat ze er actief aan kunnen gaan bijdragen. Het is daarom belangrijk om dit te onder­ zoeken. Geld wordt vaak genoemd als een belangrijke beweegreden. Maar ons gedrag wordt niet alleen gedreven door eigenbelang en financieel gewin. Een groot deel van de mensen hecht waarde aan de gevolgen voor anderen en het milieu. Dit zijn ook vlakken waarop mensen kunnen worden gestimuleerd om duurzame keuzen te maken. Inspraak is belangrijk bij het creëren van maatschappelijk draagvlak voor duurzame energiebronnen. Denk bijvoorbeeld aan wind­

energie. Mensen hebben vaak het gevoel dat ze geen zeggenschap hebben over waar, hoe­ veel, en welke windmolens worden geplaatst, wat leidt tot weerstand. Mensen betrekken bij het proces, ofwel burgerparticipatie, kan helpen. Maar ook dan moeten burgers niet het gevoel krijgen dat de belangrijkste beslissin­ gen reeds buiten hen om zijn genomen, en er niets met hun inbreng wordt gedaan. Momenteel wordt in communicatie vaak benadrukt dat veel mensen niet bijdragen aan de energietransitie, en hoe slecht het daarmee gaat. Maar het is juist belangrijk aan te geven wat burgers allemaal al wel doen om de energietransitie te bespoedigen, want dan gaan mensen zichzelf als ’duurzaam’ zien. Dat motiveert hen om ook op andere vlakken weer duur­ zame keuzen te ma­ ken, omdat ze zichzelf zullen beschouwen als het type persoon dat duurzame keuzen maakt en willen handelen in overeenstem­ ming met hoe ze zichzelf zien. Dus benadruk wat er allemaal wél goed gaat in de energie­ transitie voor een groter draagvlak en meer duurzaam gedrag.

Duurzame technologie is pas effectief als mensen die ook aanschaffen en gebruiken

Goda Perlaviciute is universitair hoofd­ docent omgevingspsychologie en Linda Steg is hoogleraar omgevingspsychologie aan de Rijksuniversiteit Groningen. Zij doen on­ derzoek naar het maatschappelijk draagvlak voor duurzame energie en naar duurzaam gedrag en acceptatie van milieubeleid. SEPTEMBER 2021 • DE INGENIEUR

11


Groene waterstof is voor vervoer een interessant emissieloos alternatief. foto : depositphotos

12

DE INGENIEUR • SEPTEMBER 2021


WAT E R S T O F E C O N O M I E T E K S T: M I S C H A B R E N D E L

Nederland Waterstofland

Bouwen aan een

Noordwest-Europees

gasnetwerk met Duitsland

In 2019 presenteerden de provincies Groningen en Drenthe hun plannen voor de ontwikkeling van een waterstofnetwerk. Sindsdien probeert Noord-Nederland zichzelf op de kaart te zetten als groene waterstofeconomie. Net over de grens werkt Duitsland aan vergelijkbare plannen. Zitten ze elkaar in de weg of is dit juist dé kans voor internationale samenwerking? Investeringsagenda rekent voor dat er om te voldoen aan de voorziene vraag van miljarden kubieke meters groene waterstof per jaar, zeven gigawatt aan windenergie in de regio moet worden opgewekt. Nu is Nederland wel druk bezig met het bouwen van grote offshore windparken. Denk aan onder meer Borssele (1,5 gigawatt) en Hollandse Kust (noord, zuid en west; 4 gigawatt). En voor Noord-Nederland zijn de windparken ten noorden van de Waddeneilanden (1,3 gigawatt en vermoedelijk veel meer) interessant. Maar het schort vooral aan financiële middelen om de groene waterstofeconomie in Noord-Nederland van de grond te krijgen. Zonder nationale en Europese ondersteuning gaat dat niet lukken. Ook al zijn er inmiddels een aantal subsidies binnengehaald. Wat is er nodig? Met een investeringsbedrag van in totaal enkele miljarden euro’s – waarvan een deel bestemd is voor de groene waterstofeconomie in Noord-Nederland (zie kader: Investeren in de eerste waterstofvallei in Europa) – lijkt Noord-Nederland al behoorlijk op weg naar het

Op commerciële schaal groene waterstof produceren: dat is het simpele doel van de plannen in de Investeringsagenda waterstof Noord-Nederland. Met de presentatie van het jongste IPCC-rapport over het veranderende klimaat, is de urgentie hoger dan ooit: willen we verdere opwarming van de wereld een halt toeroepen, dan moet de CO2-uitstoot drastisch en snel omlaag en dan valt niet te ontkomen aan de inzet van waterstof. Afgelopen juli maakte eurocommissaris Frans Timmermans al bekend dat er strengere emissie-eisen komen. Zo moet de uitstoot van CO2 in 2030 55 procent lager liggen dan in 1990, moet 40 procent van alle energie groen worden opgewekt en mogen er geen auto’s op fossiele brandstof meer worden gemaakt vanaf 2035. Stuk voor stuk zijn dit punten waar groene waterstof uitkomst kan bieden. Als energiedrager, maar ook als grondstof voor de industrie en als brandstof voor voertuigen. Commerciële productie van waterstof brengt echter nogal wat uitdagingen met zich mee, zowel technische en economische als beleidsmatig-juridische. Zo is er in de regio nog niet voldoende groene stroom voorhanden voor grootschalige productie van groene waterstof; de

SEPTEMBER 2021 • DE INGENIEUR

13


WAT E R S T O F E C O N O M I E

Waterstoftransport kan via de bestaande aardgasinfrastructuur

opzetten van waterstofproductie op commerciële schaal, maar wat moet er buiten financiering allemaal nog worden gerealiseerd? Voor de ontwikkeling van het waterstofsysteem in NoordNederland, zo stelt de Investeringsagenda, is er een schaalsprong nodig naar miljarden kubieke meters groene waterstof per jaar. Die waterstof is niet alleen een energietransportmiddel, maar ook een grondstof voor veel industrieën. De eerdergenoemde zeven gigawatt aan windenergie is voor een groot deel nodig om elektrolysers aan te drijven die water scheiden in zuurstof en waterstof (elektrolyse). Momenteel wordt er gewerkt aan diverse elektrolysers, of deze staan in de planning. Zo staat er in Zuidwending bij Veendam sinds 2018 een megawatt elektrolyser en realiseren Nouryon en Gasunie momenteel op het Chemie Park Delfzijl een elektrolyse-installatie met een elektrisch vermogen van twintig megawatt. Dat is een aardig begin, maar bij lange na niet genoeg, aldus de partijen achter de Investeringsagenda. Volgens hen moeten er clusters voor de productie van groene waterstof van ten minste honderd megawatt en een productielocatie voor blauwe waterstof (zie kader: Waterstof in kleuren) van ten minste 1,2 gigawatt komen. Daar-

naast moeten bestaande industrieen en elektriciteitsopwekkingen worden omgezet naar waterstof. Voor het transport kan er worden gebruikgemaakt van bestaande aardgasinfrastructuur. Eind juni kreeg Gasunie officieel het verzoek van de Rijksoverheid om een landelijke infrastructuur voor waterstoftransport te ontwikkelen. Gasunie verwacht na deze zomer te starten met de ontwikkeling van dit net, dat voor 85 procent uit hergebruikte aardgasleidingen zal bestaan. Ook transport óp waterstof rolt verder uit. Zo rijden er sinds 2020 in Noord-Nederland diverse bussen op waterstof. Maar er zijn ook tegenvallers. Zo gaat het plan om een van de drie units van de Magnum-centrale op blauwe waterstof te laten draaien voorlopig niet door: eigenaar Vattenfall vindt het plan vooralsnog te kostbaar. De Investeringsagenda presenteert mooie en technisch haalbare plannen, maar er is meer geld nodig dan een paar miljard, stelt Catrinus Jepma, emeritus hoogleraar energie en duurzaamheid van de Rijksuniversiteit Groningen en verbonden aan New Energy Coalition. ‘De investeringen die nodig zijn om de waterstofeconomie in Noord-Nederland op poten te zetten, bedragen tot aan 2030 al rond de negen miljard euro.’ Dat was de conclusie

HO

Om de en een vinden fysieke thema

Duur Het ve gronds waters als Ch chemis om aa kunne en leid regio’s

Investeren in scholing, innovatie en duurzame ketens is essentieel. BEELD : JFT NOORD NEDERLAND : VAN AANDACHTREGIO NAAR VOORTREKKER IN ENERGIETRANSITIE .

14

DE INGENIEUR • SEPTEMBER 2021

Scho Het op fossiel op Noo invullin

Inno We w digital energi tastba comm


de steigers, maar wachten op een duidelijke business case, en ook op ondersteuning vanuit politiek en overheden.’ Gigawatt elektrolysers RWE maakte onlangs bekend een elektrolyser te willen bouwen in de Duitse regio Emsland, waar het bedrijf momenteel nog bezig is met het afschakelen van een kerncentrale. In eerste instantie krijgt deze een vermogen van honderd megawatt in 2024, dat wordt uitgebreid tot driehonderd in 2026. Daarmee wordt het de grootste elektrolyser van Europa. Ter vergelijking: de kerncentrale die momenteel wordt afgeschakeld, heeft een vermogen van 1,4 gigawatt. Ook de BP-raffinaderij in Lingen (Duitsland) wil – samen met het Deense elektriciteitsbedrijf Ørsted – een elektrolyser bouwen: eentje met een vermogen van zestig megawatt. BP gebruikt waterstof direct als grondstof. Met de komst van deze elektrolyser hoeft er 20 procent minder waterstof op basis van fossiele brandstoffen te worden geproduceerd. Overigens maakte het Deense bedrijf onlangs ook bekend plannen te hebben voor een elektrolyser in Zeeland, Terneuzen, of Gent in 2030. Het ontbreekt echter nog aan een businesscase, vanwege de hoge kosten van waterstofproductie. RWE wil zijn grootste elektrolyser van Europa laten draaien op stroom geproduceerd op de Noordzee; het benodigde water kan uit de rivier de Eems worden gehaald.

van het consultancybedrijf McKinsey & Company vorig jaar in het rapport Versnellen van de energietransitie: kostbaar of kansrijk? Een gedachtenexperiment voor Nederland. Het door Urgenda gestelde doel van een reductie van CO2-uitstoot van 25 procent in 2020 ten opzichte van 1990 werd net gehaald (als je de onzekerheidsmarge meeneemt): de uitstoot bedroeg 166 megaton. Het nationale doel voor 2030 ligt momenteel op een reductie van 49 procent: een uitstoot van maximaal 113 megaton CO2-equivalent. Gezien de cijfers uit het laatste VNklimaat- en IPCC-rapport, is de kans groot dat de reductie nog groter zal moeten zijn, waardoor de transitie naar waterstof sneller zal moeten verlopen. Volgens Jepma zijn de gestelde doelen haalbaar, als er snel beleidsondersteuning komt. ‘We weten ongeveer hoeveel energie Europa nodig heeft. In 2050 is dat vermoedelijk zo’n 10 procent minder dan nu, onder meer doordat we op het gebied van efficiëntie en besparing nog een behoorlijke winst kunnen behalen. En we kunnen ook inschatten wat hiervan het aandeel stroom en energiemoleculen zal zijn. Beide moeten in 2050 groen zijn.’ De grootste obstakels voor doorbraken in de vergroening – vooral van de energiemoleculen – zijn eerder politiek, financieel-economisch en juridisch-beleidsmatig dan technisch van aard, stelt hij. ‘Er is technisch achter de schermen al enorm veel voorbereid of in voorbereiding op waterstofgebied. De écht grote projecten staan al in

In de Noordzee staat Gemini, een van de grootste windparken in Europa. Grootschalige offshore windenergie is nodig voor een groene waterstofeconomie. FOTO : GEMINI

SEPTEMBER 2021 • DE INGENIEUR

15


WAT E R S T O F E C O N O M I E

De E-gasfabriek in het Duitse Werlte, zo’n zestig kilometer ten oosten van Emmen, was oorspronkelijk van autofabrikant Audi die synthetisch methaan voor zijn Audi g-tron wilde produceren. FOTO : AUDI

Vervolgens wil het bedrijf een waterstofleiding aanleggen die het circa 120 kilometer verderop gelegen Roergebied op de productiefaciliteit in Lingen aansluit. Tot de potentiële klanten behoren het chemiepark in Marl, de BP-raffinaderij in Gelsenkirchen en staalproducent ThyssenKrupp. Die laatste kan dan staal produceren met groene waterstof.

Voor de productie van staal moet ijzer worden vrijgemaakt uit ijzererts. Normaliter reageert koolstof onder hoge temperaturen met de zuurstof uit het ijzererts, waardoor er zuiver ijzer ontstaat. Dat levert echter ook de nodige CO2-uitstoot op. Waterstof kan hetzelfde trucje doen, maar dat levert geen CO2-uitstoot op, wat de staalindustrie enorm vergroent. Ook Salzgitter Stahl

Waterstof in kleuren

Groene stroom Aardgas

Waterstof Aardgas

Waterstof

Water

Waterstof

Opslag ondergronds

16

Grijze waterstof

Blauwe waterstof

Groene waterstof

Wordt gewonnen uit fossiele brandstoffen. Bij de productie komt CO2 vrij.

Wordt gewonnen uit fossiele brandstoffen. De CO2 wordt afgevangen en opgeslagen.

Wordt CO2-vrij geproduceerd met energie uit duurzame bronnen.

DE INGENIEUR • SEPTEMBER 2021


Het Chemie Park in Delfzijl waar bussen waterstof kunnen tanken. foto : ovbureau groningen drenthe

Elektrolysers vragen om megawatts groene stroom

Ook Duitsland heeft zijn oog laten vallen op de logistieke sector, maar denkt daarbij niet alleen aan bus- en vrachtvervoer; er wordt ook gekeken naar de zee- en luchtvaart. Maar hoe dan? Een trans-Atlantische vlucht zonder kerosine lijkt – vooralsnog – onmogelijk. Husmann: ‘Maar het kan ook met synthetische kerosine. Raffinaderijen onderzoeken al hoe ze deze e-brandstoffen kunnen produceren. Daarvoor heb je groene waterstof en CO2 nodig. En voor de scheepvaart geldt hetzelfde. We hebben de kans om deze sectoren te transformeren en als we willen voldoen aan het klimaatakkoord van Parijs, dan moeten we die kans grijpen.’ Net als in Noord-Nederland, lopen er ook over de grens in Noord-Duitsland al enkele waterstofprojecten. Een ervan is die van E-Gas, synthetisch aardgas, in Werlte. Een aantal jaren geleden liet Audi hier een zes megawatt elektrolyser bouwen, voor de productie van CNG, onder druk gebracht aardgas, voor zijn Audi g-tron. De elektrolyser wordt gebruikt voor de productie van synthetisch gas, ook wel e-brandstof genoemd. Met groene stroom vindt elektrolyse plaats en ontstaat er onder meer waterstof. Door de waterstof te laten reageren met CO2 ontstaat daaruit synthetisch methaan en dat is het e-gas waarop de auto’s rijden. Idee was om in de toekomst auto’s die op waterstof rijden op deze manier van brandstof te voorzien. De autofabrikant bouwde de installatie zonder enige subsidie. Intussen heeft Audi het idee van synthetisch aardgas als brandstof losgelaten en is de installatie t

kan op deze manier van groene energie worden voorzien. RWE wil de restwarmte van de elektrolyser bovendien verkopen aan de gemeente Lingen, die er delen van de stad duurzaam mee kan verwarmen. Net als Nederland, heeft Duitsland daarvoor wel gigawatts meer aan groene elektriciteit nodig. Maar voor de regio Emsland is dit geen probleem, stelt Tim Husmann, netwerkmanager van H2-Region Emsland, de regionale netwerkorganisatie op het gebied van waterstof. ‘We hebben momenteel al grote offshore windparken die voldoende energie opwekken om de elektrolysers van RWE en BP aan te drijven – al moeten enkele nog op het energienet worden aangesloten. En in Emsland hebben we ook nog een aantal onshore windparken en fotovoltaïsche installaties. En er zijn diverse mogelijkheden om de hernieuwbare energieproductie verder uit te breiden.’ Volgens Husmann is de regio nabij Lingen bij uitstek een geschikte locatie om dit alles op te zetten. Er bevinden zich een grote energieproducent en diverse industrieën die waterstof produceren en nodig hebben. Hij voorziet niet zozeer uitdagingen in productie, maar vooral in transport. De Zuid-Duitse deelstaat Beieren bijvoorbeeld, is zelf niet in de gelegenheid om veel waterstof te produceren. Het ligt voor de hand om een infrastructuur aan te leggen om waterstof naar Beieren te transporteren. Net als Nederland kijkt ook Duitsland hiervoor naar gaspijpleidingen. Husmann: ‘Die liggen er al. Weet je ze te gebruiken, dan hoef je geen nieuwe elektriciteitsinfrastructuur aan te leggen.’

SEPTEMBER 2021 • DE INGENIEUR

17


WAT E R S T O F E C O N O M I E

Investeren in de eerste waterstofvallei in Europa In oktober 2019 honoreerde de Europese Commissie het HEAVENN-project met een subsidie van twintig miljoen euro, waar nog eens een publiek-private cofinanciering van zeventig miljoen euro bovenop kwam. HEAVENN dat staat voor H2 energy applications in valley environments for Northern Netherlands, is een zesjarig grootschalig programma van demonstratieprojecten die belangrijke elementen van de waterstofeconomie – de productie, opslag, distributie en lokaal gebruik – samenbrengen. De aanvraag betrofde ontwikkeling van de Hydrogen Valley, een volledig functionerende groene waterstofketen in Noord-Nederland, en betreft de uitwerking van de plannen in de Investeringsagenda waterstof Noord-Nederland. Het consortium bestaat uit een dertigtal partijen, die gezamenlijk bereid zijn 2,8 miljard euro te investeren. Behalve Nederlandse deelnemers doen er ook partijen uit België, Denemarken, Groot-Brittannië en Duitsland mee.

Ruim een jaar later kwam er opnieuw geld beschikbaar, dit keer uit het Europees Fonds voor Regionale Ontwikkeling (EFRO) en het Just Transition Fund (JTF). De fondsen zijn weliswaar Europees, maar staatssecretaris van Economische Zaken en Klimaat Mona Keijzer ging over de verdeling ervan in Nederland. Uit het JTF, dat is gericht op energietransitie, gaat 330 miljoen euro naar het Noorden dat dit geld inzet voor nieuwe banen in de energietransitie. Overigens is de groene waterstofeconomie slechts een van diverse ontwikkelingen waarvoor dit geld is bestemd. Dit voorjaar werd bekend dat er nog eens 338 miljoen euro beschikbaar komt uit het Nationaal Groeifonds voor verder onderzoek naar groene waterstof. Van dit geld is 73 miljoen euro ‘voorwaardelijk’ toegekend; de overige 265 miljoen euro is gereserveerd. Ook deze miljoenen zijn niet uitsluitend voor Noord-Nederland bestemd; projecten in de rest van het land maken evenzeer aanspraak op deze subsidie.

Integrale groene waterstofketen: van productie tot tankstations BEELD : VIDEOSTILL NEW ENERGY COALITION 18

DE INGENIEUR • SEPTEMBER 2021

overgedragen. Maar de installatie zelf is nog steeds in bedrijf en momenteel een van de twee locaties in Duitsland waar daadwerkelijk groene waterstof kan worden gekocht. Wetgeving en subsidies Ook in Duitsland blijft het daadwerkelijk opstarten van de groene waterstofeconomie veelal hangen op wetten en subsidies en andere ondersteuning. Al wordt er wel werk van gemaakt. Zo paste de Duitse overheid al wetten en regels aan waardoor producenten van groene waterstof geen heffingen hoeven te betalen onder de Erneuerbare-Energien-Gesetz (de wet op hernieuwbare energie). ‘Het wachten is op beleidsdoorbraken’, zegt Jepma. Het feit dat zowel in Noord-Nederland als in de Emslandregio hard wordt gewerkt aan het opstarten van een waterstofeconomie, kan wellicht helpen richting nieuw Europees beleid op dit vlak, denkt hij. ‘Wat de waterstofregio’s in Duitsland en Nederland beogen, is een ontwikkeling van en een significante capaciteit in offshore wind boven Noord-Nederland en Noord-Duitsland die deels als voeding voor groene waterstof kan gaan dienen. Deze capaciteit zou wel eens kunnen uitgroeien naar een schaal van enkele tientallen gigawatts.’ Jepma ziet daarbij een belangrijke sleutelrol weggelegd voor onder meer de Eemshaven, waar een deel van de elektriciteit van de offshore parken aan land kan komen, en ook voor Gasunie als transporteur. Voor de conversie naar waterstof en toepassingen kan Duitsland dan weer een belangrijke bijdrage leveren, waardoor er een vruchtbare samenwerking richting een waterstofeconomie tussen beide landen kan ontstaan.


Gemeenschappelijk belang Toch moeten we ons niet te veel vastbijten in het verkrijgen van subsidies, vindt gedeputeerde Nienke Homan van de provincie Groningen. ‘Voor de productie van groene waterstof is in de beginfase subsidie nodig, maar zeker na het recente IPCC-rapport hebben we geen keuze: we moeten de productie opschalen en zorgen dat groene waterstof nog vóór 2030 kan concurreren met grijze waterstof, IPCC-proof.’ Wel denkt Homan dat blauwe waterstof eerst onderdeel zal zijn van de overgang naar groene waterstof. ‘Op korte termijn hebben we blauwe waterstof nodig, maar op de lange termijn drukt groene waterstof blauwe waterstof weg.’ Overigens is blauwe waterstof voor Husmann geen optie: de regio Emsland richt zich volledig op groene waterstof. De grote winst zit hem in interregionale en internationale samenwerking. Stapeling van subsidies staat de EU normaal gesproken niet toe: wanneer een offshore windpark al is gesubsidieerd (groene stroom), dan verstrekt Brussel niet ook nog eens subsidie voor de conversie naar waterstof. Jepma: ‘Tot nu toe geldt er alleen een uitzondering op deze regel voor een paar aparte projecten, maar niet op grote schaal. Maar in het geval van een internationale samenwerking kan Europa wél uitzonderingen maken en gaan zoeken naar juridische openingen om de grootschalige productie van groene waterstof van de grond te krijgen.’ Husmann sluit zich daarbij aan: ‘De Europese Unie heeft een subsidiepot gekoppeld aan IPCEI, bestemd voor dit soort internationale projecten.’ IPCEI staat voor important project of common European interest. Transnationale projecten die van strategisch belang zijn voor

het behalen van EU-doelstellingen, kunnen hierop aanspraak maken. Homan: ‘Duitsland heeft al IPCEI-subsidies gekregen door als EU-lidstaat aanvragen in te dienen. Als wij in Nederland ook een aantal projecten opstarten die hiervoor geschikt zijn, kunnen we ook aanspraak maken op deze subsidies.’ Want dat de ontwikkeling van grootschalige groene waterstofproductie van belang is voor de gehele EU, staat buiten kijf. De kracht van de regio is volgens Homan dat we al nauw verweven zijn met Duitsland en Denemarken wat betreft het gas. ‘Nederland is een gasland en we hebben er veel bij te winnen om dat te blijven. Alleen gaan we dan van aardgasland naar waterstofland. Hier kunnen we het begin maken van een nieuw Noordwest-Europees gasnetwerk.’

Dit is de huidige olie­ raffinaderij in Lingen, die ruwe olie verwerkt tot brandstoffen (inclusief kerosine), verwarmingsolie en chemieproducten. in Duitsland worden sommige huizen nog met olie verwarmd. foto : bp

Europees herstelfonds Het door de coronacrisis in het leven geroepen Europees herstelfonds van circa zevenhonderd miljard euro lijkt een uitgelezen kans om de waterstofeconomie van de grond te krijgen. Om aanspraak te kunnen maken op de IPCEI-pot, moeten landen namelijk zelf ook fors investeren; de EU vult aan. En aan het herstelfonds hangt de voorwaarde dat 37 procent van dit bedrag wordt geïnvesteerd in klimaatmaatregelen. Van de 5,5 miljard euro die Nederland uit het herstelfonds kan krijgen, zou er dus zo’n twee miljard euro kunnen worden gepompt in duurzame waterstofinitiatieven, waarbij Nederland dan ook nog eens aanspraak kan maken op de IPCEI-pot. Kansen, die men in de politiek niet te lang moet laten liggen. SEPTEMBER 2021 • DE INGENIEUR

19


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

Computermodellen en 3D-printers helpen bij nauwkeurige reconstructie oerleven

Een oerbeest uit de printer

Van prehistorische dieren is vaak niet meer over dan wat botfragmenten, tanden of stukken schedel. Om uit deze schamele resten een dino of mammoet te reconstrueren, worden steeds vaker digitale modellen en 3D-printers ingezet. Zijn oudere technieken straks overbodig? We vroegen het de experts.

Pasha van Bijlert met de geprinte schedel van Tyrannosaurus rex voor het Dinosaurusmuseum in Nagasakki. foto : henk caspers 20

DE INGENIEUR • SEPTEMBER 2021


Boven: De digitale reconstructie van de oude Kruizinga-versie van de schedel. Rechts: De nieuwe geometrie van de Triceratopsschedel uit Delft BEELD : JAVID JOOSHESH

Uit verhouding En wéér gingen er onderzoekers aan de slag. Ze sloopten het werk van Kruizinga, doken in dino-catalogi, bekeken andere Triceratops-schedels, kregen 3D-scans opgestuurd en sloegen digitaal aan het modelleren tot ze een passend model konden maken. ‘We hebben twee andere, completere Triceratops-schedels als voorbeeld gebruikt’,

vertelt Jooshesh. ‘Daar hebben we ankerpunten op gekozen, zoals de toppen van de hoorns, de bovenkant van het nekschild en de kaakgewrichten, en daarna ben ik verhoudingen gaan berekenen.’ Die bleken heel anders te zijn dan die van Skull 21, waarop het team een paar flinke aanpassingen in het ontwerp maakte. Daarna was het een kwestie van passen, meten en digitaal boetseren tot de puzzel weer paste. En vervolgens printen, frezen, boren, plakken en solderen om de boel opnieuw in elkaar te zetten. De structuur van het botoppervlak werd uit vijftienhonderd foto’s van de echte botten gedestilleerd. Samen met restaurateur Aart Walen van Naturalis bouwde Jooshesh zo een nieuwe versie van Skull 21 met een langere snuit dan zijn voorganger, een groter nekschild en hoorns die meer naar buiten wijzen. Geprinte kopie Met deze upgrade voegt Skull 21 zich bij een nieuwe generatie dinoreconstructies, waarbij het traditionele handwerk is vervangen door computermodellen en 3D-prints. Ook Triceratops horridus Dirk, een van de topstukken van Naturalis, bestaat deels uit plastic botten. Sommige daarvan zijn gespiegelde onderdelen van Dirk zelf, omdat het bot of schedeldeel maar van één kant van het beest aanwezig was. Daarnaast gaat het om gescande en digitaal omgevormde botten van andere Triceratopsen. ‘Botten raken vaak wat vervormd door de druk in de ondergrond’, vertelt bewegingswetenschapper en dino-expert Pasha van Bijlert, die een groot deel van deze klus op zich nam. ‘Dat hebben we met het computermodel hersteld.’ Een ander voorbeeld van een geprinte dino is de Tyrannosaurus rex van het Dinosaurus Museum in Nagasaki in Japan. Dit is een vrijwel exacte kopie van Trix, de beroemde T. rex die sinds 2016 in Naturalis te bewonderen is. ‘We hebben alle 320 botten gescand, digitaal gerestaureerd en opnieuw in elkaar gezet, drie-

Wegens de verhuizing van het Science Centre Delft staat hij nu in de opslag en straks gaat hij voor een paar maanden naar Naturalis. Maar daarna krijgt hij weer een mooie plek in het nieuwe TU Delft Science Centre: Skull 21, de schedel van een Triceratops prorsus. Tussen 66 en 68 miljoen jaar geleden was dit nog de kop van een gedrongen plantenetende dinosaurus (formaat forse camper) uit Wyoming in de Verenigde Staten. Althans, een deel van de kop. Skull 21 is namelijk niet alleen opgebouwd uit botmateriaal van miljoenen jaren geleden, maar ook uit laagjes plastic die deze eeuw uit een 3D-printer kwamen rollen. Digitaal ontwerper Javid Jooshesh uit Rotterdam en wetenschappers van natuurhistorisch museum en onderzoeksinstituut Naturalis in Leiden reconstrueerden de dinoschedel zo waarheidsgetrouw mogelijk door eerst een digitaal 3D-model te maken waar de oorspronkelijke botscherven exact in pasten en daarna de ontbrekende delen te printen. ‘Het is al de derde reconstructie van het dier’, vertelt Jooshesh. Skull 21 werd in 1891 in Wyoming opgegraven, daar vervolgens gereconstrueerd en eind jaren vijftig naar Nederland verscheept. Er ging echter iets mis met het transport, waardoor de schedel uiteindelijk in de vorm van pakweg honderd scherven uit de verpakking kwam. Paleontoloog Pieter Kruizinga, conservator van het mineralogisch museum van de Technische Hogeschool Delft, maakte de puzzel in 1957 opnieuw. Met de kennis van nu blijkt zijn reconstructie echter voor verbetering vatbaar.

SEPTEMBER 2021 • DE INGENIEUR

21


PA L E O N T O L O G I E

Reconstructie van een Triceratops op ambachtelijke wijze, in het atelier van Remie Bakker. foto ’ s : remie bakker

als microkrasjes op de botten te laag en de gedimensionaal geprint en gemonteerd’, vertelt printe onderdelen pasten niet meteen goed op Van Bijlert die ook hier aan meewerkte. Een digitale de echte botten. Walen: ‘We zijn twee weken Hoewel de Japanse Trix geheel van het biocatalogus van lang met drie man bezig geweest om de details plastic PLA (polymelkzuur) is gemaakt, lijkt ze waarschijnlijk meer op de oorspronkelijke prehistorische bij te werken. Al met al was ik met de oude versie dan het Leidse exemplaar. De missende fauna, klinkt methode sneller klaar geweest.’ Ook het berekenen van de meest realistidelen van Trix in Leiden zijn aangevuld met afgietsels van andere T. rex-en. In de staart zijn als een mooi sche schedel was niet zomaar gepiept, zegt toekomstWalen. ‘De reconstructie van een beest is lasdat bijvoorbeeld botten van Stan, een Ameritig te automatiseren. Een dino is nu eenmaal kaanse soortgenoot van Trix. Van Bijlert: ‘In beeld wat anders dan een huis.’ Met de computer is de digitale versie heb ik die onderdelen verhet bijvoorbeeld makkelijker de hoek tussen vangen door de aanwezige staartbotten van een hoorn en een neusbot uit een gescande Trix te nemen, die te verkleinen en aan te passen aan hun positie.’ Ook maakte hij gangen in de botten, schedel te bepalen. Maar moet je dan de linker- of de waardoor men ze vervolgens subtiel op een onderliggend rechterhoorn nemen? Beesten zijn vrijwel nooit symmeframe kon rijgen. Hierdoor kon de Japanse Trix wat ele- trisch, dus die keuze maakt nogal wat uit – en uiteindelijk beïnvloedt dat álle verhoudingen in het bouwwerk. ganter worden opgebouwd dan de Leidse oude dame. Walen krijgt bijval van Remie Bakker, eigenaar van studio Manimal Works in Rotterdam. Bakker reconNiet zaligmakend Gaat de computer het ambacht van oerbeestenrestaura- strueert oerbeesten zoals de mammoet, de holenbeer, teur overbodig maken? Wordt dit het einde van het wer- de steppenwisent en de wolharige neushoorn voor muken met metalen frames, spouwmuurschuim en gips? sea als De Museumfabriek (voorheen TwentseWelle) Van afgietsels in mallen van siliconen, die eventueel te in Enschede en Musée Crozatier in Le Puy-en-Velay in vergroten of te verkleinen zijn door ze onder te dompe- Frankrijk. Met gevonden botten als basis haalt hij niet len in nafta of tolueen? Van het bijsnijden, modelleren en alleen de meest waarschijnlijke skeletten terug uit het boetseren tot er een schedel ligt die nauwelijks van echt verleden, maar ook de beesten daaromheen. En ja, daarbij gebruikt hij wel eens een 3D-print van een schedel, is te onderscheiden? Restaurateur Aart Walen waagt het te betwijfelen. of een van links naar rechts gespiegelde hoorn. ‘Ik zie Skull 21 was zijn eerste reconstructie met digitale tech- zo’n printer als extra werktuig’, zegt hij, ‘maar ik denk nieken en 3D-prints. ‘En dat had zeker voordelen’, zegt dat de digitale techniek het ambacht voorlopig nog niet kan vervangen.’ hij, ‘maar het is ook weer niet zaligmakend.’ Het prettigste aan digitaal werken vindt Walen de vereenvoudigde manier van communiceren. ‘De twee voor- Kennis en inzicht beeldschedels die we bij Skull 21 gebruikten, kwamen uit Het klinkt als mooi toekomstbeeld, zegt Bakker: ‘een Yale en München. Vroeger zou je daar dan heen moeten. digitale catalogus van de prehistorische fauna, waaruit Nu kun je per e-mail 3D-scans naar elkaar opsturen als je met algoritmen de exemplaren kunt vinden die het je even wilt overleggen.’ Ook is het handig dat je met één best bij jouw stuk bot of schedel passen. Maar dan krijg druk op de knop het formaat van je model kunt veran- je wel een steeds eenvormiger beeld van die beesten. deren of het in spiegelbeeld kan zetten, vindt Walen. ‘Als Terwijl het mooie juist is dat elk dier zijn eigen, unieje dan bijvoorbeeld alleen de linkerhoorn van een beest ke kenmerken heeft.’ Dat juist dit aspect belangrijk is voor Bakkers werk, is te begrijpen als hij vertelt wat de hebt, print je het rechterexemplaar gewoon erbij.’ De efficiëntie van het printen viel hem echter tegen. mensenhoofden op de plank aan de muur voorstellen: Het kostte veel tijd, de printresolutie was voor details ongeïdentificeerde doden, veelal cold cases van de poli-

22

DE INGENIEUR • SEPTEMBER 2021


Pasha van Bijlert rijgt de geprinte en geverfde wervels van Trix aan het frame. foto : henk caspers

tie. Bakker reconstrueerde de hoofden op basis van de schedelresten, net zoals hij zijn oerdieren reconstrueert. ‘En het zijn de afwijkingen van het gemiddelde waardoor ze uiteindelijk worden herkend.’ Uiteindelijk draait reconstrueren vooral om kennis en inzicht, zegt Bakker. Neem bijvoorbeeld de Nothosau­ rus, een zeereptiel uit het Trias, 200 tot 250 miljoen jaar geleden. Die moet een afgeplatte staart hebben gehad, maar dat zie je niet aan de fossiele botten. Bakker: ‘Het dier had tot het uiteinde toe ronde wervels, dus krijgt hij in veel reconstructies een ronde staart. Maar wie zich in de bouw van het beest verdiept, beseft dat zijn hele lijf was gericht op het heen en weer zwiepen van een krach­ tige staart in het water. Als hij een soort rattenstaart had, heeft dat toch helemaal geen zin?’ Volgens Van Bijlert werkt het echter ook andersom. Computermodellen van prehistorische beesten kunnen helpen het inzicht te vergroten. Afgelopen jaar toonde hij als student bewegingswetenschappen van de Vrije Uni­ versiteit Amsterdam aan dat de voorkeurssnelheid van T. rex rond de 4,6 kilometer per uur lag, ongeveer gelijk aan die van een wandelend mens (De Ingenieur schreef erover in juli 2021). ‘Dat was een berekening gebaseerd op de natuurlijke frequentie van de staart’, zegt Van Bij­ lert. ‘Die bepaalt het ritme.’ Inmiddels maakt hij computersimulaties op basis van het hele skelet, de aanhechting en lengte van de belang­ rijkste spieren, en het gewicht van de botten. Zijn nieuwe model berekent de bewegingen van T. rex op grond van de zwaartekracht en de kracht die de spieren uitoefenen op het skelet. Het digitale model dat Van Bijlert daarbij gebruikt, hield hij over aan de kopieeropdracht van het museum in Nagasaki.

Computersimulaties berekenen de bewegingen van T. rex op basis van de zwaartekracht en de kracht die de spieren uitoefenen op het skelet. beeld : pasha van bijlert

‘Kijk’, zegt Van Bijlert, en hij tovert Trix tevoorschijn op zijn scherm. Het dier springt als een te scherp af­ gestelde kangoeroe heen en weer, om vervolgens met een realistisch ogende, verende tred verder te lopen. ‘Die eerste sprongen, dat is het computermodel dat op zoek is naar de oplossing van de set vergelijkingen’, legt Van Bijlert uit. ‘Die kon het beest in het echt niet maken.’ In eerdere modellen keken de onderzoekers vanaf het begin alleen naar correcte oplossingen voor de hele set vergelijkingen, en draaiden dan aan de knoppen tot er een efficiënte wandelgang uitkwam, legt Van Bijlert uit. ‘Dat is een beetje zoals we zelf leerden lopen, maar het vergt nogal wat rekentijd.’ Terwijl Trix op het scherm nog wat rare capriolen maakt, legt Walen in Leiden de laatste hand aan een af­ gietsel van een dinobot, en schildert Bakker in Rotterdam minutieus de kleine bloedvaatjes op het onderbeen van een paard. De computer heeft zeker zijn nut, in het onder­ zoek naar prehistorische dieren. Maar ook de ambachtelij­ ke restaurateurs zijn nog lang niet klaar met hun werk. SEPTEMBER 2021 • DE INGENIEUR

23


Dalmec tilt uw werk naar een hoger niveau Tiloplossingen op maat voor vrijwel elke tak van industrie. De Dalmec balancers kunnen producten tot 1500 kg opnemen en verplaatsen. Niet alleen om te tillen en te verplaatsen maar ook om te kantelen en te draaien tijdens de handeling. We hebben al meer dan 60.000 systemen gerealiseerd. Neem vrijblijvend contact met ons op voor meer informatie.

sterk in tilwerk

Neem nu een kennismakingsabonnement

EN ONTVANG DRIE NUMMERS VOOR SLECHTS € 25,-

Dalmec BV | Duurzaamheidsring 20 | 4231 EX Meerkerk tel. 0345 - 63 60 50 | info@dalmec.nl | www.dalmec.nl

deingenieur.nl/abonnement

Waterstof: het vak van de toekomst De komende 5 jaar worden er veel projecten opgestart in Nederland en Europa. Hier zijn 50.000 Waterstof Specialisten voor nodig in 2030. Samen met Energie Delta Institute hebben wij een uitgebreid programma opgesteld. In deze officieel geaccrediteerde post-hbo worden (nieuwe) medewerkers van Brunel of onze relaties opgeleid tot Waterstof Specialisten. In september 2021 start de eerste klas, waarmee Brunel de eerste stap zet naar een oplossing van de energietransitie in Nederland.

Post-hbo Waterstof

Meer info? Scan de QR-code!

Brunel Netherlands John M. Keynesplein 33 1066 EP Amsterdam www.brunel.nl


Podium

Vanessa Evers, hoogleraar social computing and robotics, is sinds 2019 directeur van het Institute of Science and Technology for Humanity in Singapore.

Schuilen voor klimaat Mijn klasgenootjes op de Maria Regina-school en trische auto’s. Toch laten de tekeningen van mijn ik moesten tekenen hoe de wereld er in de toe- eigen zoon en dochter dezelfde sombere toekomst komst uit zou zien. Het was 1986. Mijn tekening zien. We hebben een kans door onze vingers laten was somber: een verwoest, kaal landschap waarin glippen. Volgens het laatste rapport van het IPCC hebeen buitenproportioneel grote robot strompelde. Ik wist immers: de toekomst is zonder mij. Was ben we nu nog ongeveer een periode van twinhet niet vandaag, dan zou morgen wel een of tig tot dertig jaar om te zorgen dat de aarde niet andere idioot in de Verenigde Staten of Rusland verder opwarmt en er een ommekeer komt. Het op de rode knop drukken en een kernoorlog be- zal lang duren voor de veranderingen inzetten en ginnen. Eerst zou de één al zijn raketten afvuren, de positieve resultaten zullen wij of onze kindemeteen gevolgd door de ander en de volledige ren waarschijnlijk niet meemaken. Maar als we verwoesting van de aarde of in ieder geval van de nu, vandaag, op drastische wijze met zijn allen een andere manier van mensheid was een feit. leven aannemen, is er Met de klas hadden we een Nog twintig jaar een kans. Vorig jaar zijn atoombunker bezocht. Volwaswe op mijn instituut in sen mensen vertelden dat het om te zorgen dat Singapore een nieuw hele dorp hier zou kunnen schuide aarde niet onderzoeksprogramma len tot het ergste voorbij was. op het thema duurMaar schuilen voor kernbomverder opwarmt zaamheid begonnen: 20 men voelde net zo onlogisch als Years From 2020. Kortde verhalen van mijnheer pastoor op vrijdagmiddag. We wisten dat een kernbom, om, onze academici uit alle disciplines en partners op bijvoorbeeld het nabije Woensdrecht waar hebben samen twintig jaar om het op te lossen en een raketinstallatie stond, de hele provincie in anders gaat het licht uit voor de mensheid. Dus de as zou leggen. Vervolgens zou de straling alle hoe gaan we dat doen? Alles moet anders. Vliegtuigen mogen niet meer planten en dieren doden en de grond voor jaren onvruchtbaar en kankerverwekkend maken. Ik op kerosine vliegen, smartphones zijn niet meer probeerde mij voor te stellen hoe wij met acht- gemaakt van kostbare materialen die uit mijnen honderd man, wat koeien en schapen in de bunker komen, en we stoppen met fossiele brandstoffen die niet groter was dan de benedenverdieping van en de intensieve vleesindustrie. Niet ooit, maar nu. het bescheiden huis van mijn ouders, zes maan- We zullen als de wiedeweerga wetenschappelijke den zouden overleven en kwam tot de conclusie ontdekkingen en technologische uitvindingen dat onze dagen waren geteld. Wij zouden niet oud moeten doen en implementeren in de samenleworden, mijn klasgenoten en ik, dat stond net zo ving. Hoe gaan wij die verandering eisen van onze vast als het kruisbeeld boven het bureau van mees- overheden, van bedrijven? Hoe gaan we onszelf overtuigen te leven met minder inkomsten, gemak ter Franken. Anno 2021 hebben we de Koude Oorlog, zure en luxe? Wanneer onze demissionair premier regen en het verdwijnen van de ozonlaag over- spreekt over Nederlandse klimaatdoelen, hoor leefd. Robots zijn zelfs mijn beroep geworden. ik weer de man die ons rondleidde in de atoomSindsdien is er internet, en hebben we zonnepane- bunker in 1986. Niet helemaal geloofwaardig dat len en windturbines, zuinige koelkasten en elek- we het gaan overleven. SEPTEMBER 2021 • DE INGENIEUR

25


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

Kunstenaar Floris Kaayk maakt game over raketidealisme

Ruimterebellen Wordt de ruimtevaart een speeltje voor de allerrijksten? Met de recente pleziertripjes van Amazonmiljardair Jeff Bezos en Virgin-tycoon Richard Branson begint het er sterk op te lijken. Maar er zijn nog altijd rakethobbyisten die met huis-, tuin- en keukenmiddelen hun eigen projectielen bouwen. Dankzij kunstenaar Floris Kaayk is die wereld ineens voor iedereen binnen handbereik. Een raket bouwen is zo makkelijk nog niet, zeker niet wanneer je enkel oud schroot, kunststofafval en meer van zulk inferieur materiaal tot je beschikking hebt. Toch is dat de opdracht voor de spelers van de game Next Space Rebels. Al fröbelend met het materiaal beginnen de spelers de basisbeginselen te begrijpen en krijgen in de gaten hoe zo’n raket in elkaar hoort te zitten, en wat het ding stevigheid en structuur geeft. Specifieke uitdagingen helpen ze verder op weg – tot het moment van de eerste lancering. Next Space Rebels is het nieuwste project van Floris Kaayk, een kunstenaar die al jaren het snijvlak van techniek en verbeelding verkent. Niet eerder werkte Kaayk zo lang aan een enkel project. ‘Ik kan niet programmeren en wist weinig van computergames.’ Deze maand gaat Next Space Rebels in première op het Nederlands Filmfestival.

Vliegende ingenieur Kaayk verwierf in 2012 internationale bekendheid als Jarno Smeets, de ingenieur die als eerste mens ter wereld kon vliegen met dank aan zelfontworpen vleugels. Filmpjes van de fladderende Jarno gingen viral en werden wereldwijd ook op televisie uitgezonden. Uiteindelijk kwam Kaayk in het tv-programma De Wereld Draait Door met de bekentenis dat de vliegende ingenieur niet bestond: Jarno Smeets was hijzelf, de filmpjes waren gemanipuleerd, het was een kunstproject. ‘Een vorm van fake news, maar dan al in 2016,’ zo kijkt hij met enige trots terug op zijn pionierschap in wat nu alom wordt verafschuwd. In de wereld die uit Kaayks werk naar voren komt, staan mens en machine vaker op gespannen voet. ‘Dat is de werkelijkheid waarin we leven’, vertelde Kaayk daar in 2016 over in De Ingenieur. ‘De verwevenheid met technologie kunnen we niet negeren. We zijn compleet afhankelijk van het internet en de kracht van machines.’ In datzelfde interview kondigde hij al aan dat hij iets met ruimtevaart en games wilde gaan doen. Dat bleek een ingewikkeld en langdurig proces, zegt hij nu. Als kunstenaar, vertelt hij, bevond hij zich altijd in een onduidelijk gebied. ‘Ik heb korte films gemaakt, fictieve onlineprojecten en sciencefiction verteld via YouTube.’ Het lukte hem daarmee een breed publiek te bereiken: niet alleen de kunstminnende elite, maar juist de grote, YouTube-kijkende massa. Oeuvreprijs De zoektocht naar een concreet medium om zijn nieuwste werk te presenteren, bracht hem bij de wereld van de videogames. ‘Ik kon mijn werk nooit verkopen bij een galerie; alles is gratis te zien op YouTube’, legt hij uit. ‘Maar dit keer wilde ik juist mijn publiek langer vast-

26

DE INGENIEUR • SEPTEMBER 2021


Kunstenaar Floris Kaayk alias Jarno Smeets: de eerste mens die kon vliegen met zelfontworpen vleugels. beeld : floris kaayk

Iedereen houden en bovendien wat inkomsten geneop. Dat voelt oneerlijk.’ In Next Space Rebels reren. Toen bedacht ik om een game te ma- krijgt de kans krijgt iedereen daarom de kans om een stukje ken, ook al had ik daar geen enkele ervaring van de ruimte voor zichzelf op te eisen en er om een stukje mee.’ Kort ervoor had Kaayk de prestigieuze zijn eigen satelliet te plaatsen. De game bestaat Witteveen+Bos Techniekprijs gekregen. ‘Dat van de ruimte uit drie hoofdstukken. Het eerste draait om voelde vreemd: een oeuvreprijs krijgen terwijl voor zichzelf hobbyisme en biedt een spoedcursus raketik pas 34 jaar was. Ik besloot de gelegenheid bouwen voor beginners, legt Kaayk uit. ‘Er beop te eisen aan te grijpen om een totaal andere richting staan serious games waarin dat heel technisch in te slaan.’ en realistisch wordt uitgelegd. Ik wilde het Het verhaal dat hij wilde vertellen, had hij juist speels houden: een do it yourself-variant.’ al in zijn hoofd: dat van de hobbyruimtevaart. Daarom krijgen de spelers alleen afgedankte ‘Naast alle grote en peperdure ruimtevaartprojecten zijn materialen als bouwmateriaal. er ook altijd nog enthousiaste hobbyisten die met huisIn het tweede hoofdstuk wordt het menens. Spelers , tuin- en keukenmiddelen aan een raket werken. Dat krijgen de beschikking over betere raketbrandstof. De fascineert me.’ materialen worden groter en steviger, zoals een oude De afgelopen maanden draait het ruimtevaart- autocarrosserie. Spelers maken dan ook kennis met de nieuws vooral om steenrijke avonturiers als Elon Musk actiegroep Next Space Rebels, die de ruimte wil terug(SpaceX), Jeff Bezos (Blue Origin) en Richard Branson veroveren op de rijken. Na dit hoofdstuk dat ‘Idealisme’ (Virgin Galactic). ‘Ik ben zelf helemaal niet tegen al die heet, volgt het slotakkoord: Activisme. De speler heeft microsatellieten die Musk lanceert om op verste uit- zich dan aangesloten bij de ruimterebellen en gaat de hoeken van de aarde van internet te voorzien. Maar er strijd aan om de toekomst van het open internet veilig zijn wel ethische vragen bij te stellen.’ te stellen.

Amateurruimtevaart Niet alleen van games had Kaayk weinig verstand, ook de wereld van de ruimtevaart zat aanvankelijk vol geheimen. ‘Helemaal aan het begin van het maakproces ben ik langs geweest bij de Europese ruimtevaart-

t

Een stukje van de ruimte Formeel is de zone buiten de dampkring een niemandsland: iedereen die het wil kan een satelliet in een lage baan om de aarde laten cirkelen, zegt Kaayk. ‘Maar de allerrijksten eisen die ruimte nu helemaal voor zichzelf

SEPTEMBER 2021 • DE INGENIEUR

27


RUIMTEVAART

Gaandeweg leren de spelers van Next Space Rebels de basisbeginselen van raketbouw. Vervolgens lanceren ze een satelliet om zo de toekomst van het internet veilig te stellen. BEELD : HUMBLE GAMES

organisatie ESA, voor een uitgebreide rondleiding langs de labs waar ook satellieten worden ontwikkeld.’ Daarnaast vond hij veel informatie online. ‘Er bestaan talloze online fora over de amateurruimtevaart. Daar is veel te vinden. De basisprincipes van de rakettechnologie zijn bovendien openbaar beschikbaar.’ Het kostte Kaayk nog heel wat tijd om voldoende fondsen te vinden. Kunstsubsidies dekten alleen een eerste prototype, daarna moest hij een gameproducent vinden die wat in het project zag. ‘Kleinere game-uitgevers bleken interesse te hebben. De keuze viel op Humble Games, dat bereid was de verdere ontwikkeling en ook de marketing te financieren.’ Dat de productie zo lang heeft geduurd, heeft de game paradoxaal genoeg alleen maar actueler gemaakt, legt Kaayk uit. ‘Toen ik ermee begon, was SpaceX nog maar net bezig. Nu stuurt Musk treintjes van satellieten de ruimte in.’

De game draait om een groepje opstandige internetgebruikers, de Next Space Rebels. BEELD : HUMBLE GAMES

Ruimteverhalen Het Nederlands Film Festival heeft Next Space Rebels geselecteerd voor de competitie van het Gouden Kalf Digitale Cultuur, bedoeld voor verrassende en nieuwe verhaalvormen. De twaalf geselecteerde projecten, waaronder dat van Floris Kaayk, zijn te zien op de expositie Storyspace. Van 24 september t/m 2 oktober in Bibliotheek Utrecht op de Neude. Vanaf 15 november is de game verkrijgbaar op alle grote gameplatforms. Kaayk won in 2017 de Witteveen+Bos-prijs voor 28

Kunst+Techniek, bestaand uit een geldbedrag van vijftienduizend euro, een monografie en een tentoonstelling. Eerder won Kaayk de Volkskrant Beeldende Kunst Prijs (2014). Een videoclip die hij maakte voor de Nijmeegse rockband De Staat werd onderscheiden met een UK Music Video Award, een Edison Pop prijs en een European Music Video Award. De sciencefictiondocumentaire The Modular Body leverde Kaayk in 2016 een Gouden Kalf op in de categorie Beste Interactive.

DE INGENIEUR • SEPTEMBER 2021

Ethische keuze Anders dan Kaayk zelf is de hoofdrolspeler in Next Space Rebels wel activistisch ingesteld. Maar toch is ook die gevoelig voor het grote geld. Het spel kent daarmee drie verschillende einden, die de speler gaandeweg zelf bepaalt. Kiest de speler enkel op basis van zuivere ethische afwegingen, dan wordt het internet uiteindelijk een vrijplaats zoals die ooit is bedoeld: alles mag er dan, en de grote bedrijven en de overheid hebben er geen invloed. De tweede mogelijkheid is dat de speler een deal sluit met big tech. Het internet en alle data komen dan in handen van Star Connect, een fictieve gigant waarin de grote Amerikaanse internetbedrijven te herkennen zijn. Maar er liggen ook hackers op de loer, die de speler paaien met de beste raketonderdelen. Zwicht hij of zij voor de verleiding – de derde eindoptie – dan vervalt het internet tot een grote criminele marktplaats. Het duurt tussen de tien en twintig uur om het spel uit te spelen. ‘Next Space Rebels gaat over het plezier om zelfgebouwde raketten te lanceren’, zegt Kaayk. ‘Maar tegelijk legt het de reële zorgen bloot over een steeds meer gereguleerd internet en over de exponentiële groei van private ruimtevaartprogramma’s.’


Möring

Marcel Möring is schrijver, bekend van romans als In Babylon (1997), Dis (2006), Eden (2017) en Amen (2019).

Vergankelijkheid Aan welke voorwerpen ik gehecht ben, vroeg iemand. Daar moest ik lang over nadenken. Dat leverde niets op. Nou ja, de herinnering aan het commentaar van mijn moeder: dat ik mijn speelgoed weggaf aan vriendjes. Niet bij wijze van mooi gebaar. Ik doneerde een Dinky Toy in de hoop dat het vriendje in kwestie naar huis zou gaan en mij met rust liet. Ik was liever alleen. Ik moest aan die vraag denken toen mijn zusters en ik het huis van onze vader bezochten na zijn overlijden. Omdat wij nu technisch gezien wezen waren, kreeg die actie iets finaals. De fysieke band met de generaties voor ons was doorgesneden en het ouderlijk huis – een appartement aan een bosrijke straat in Assen – ademde plotseling een en al vergankelijkheid. Na dit laatste bezoekje zou alles verdwijnen in het busje van de opkoper en was de fysieke herinnering aan onze ouders verdwenen. Mijn zusters en ik probeerden plichtmatig voorwerpen aan elkaar te slijten. Dat leidde tot weinig resultaat. De stokoude computer waarop mijn vader voornamelijk patience speelde, een printer waarvoor geen inkt meer te krijgen is, een haperende geluidsinstallatie van dertig jaar oud, antieke meubels die in geen van onze huizen pasten, stoelen waarin we niet dood wilden worden gevonden. We keken er naar en schudden lichtelijk schuldbewust onze hoofden. ‘En de klokken dan?’, zei een van mijn zusters. Er waren er drie: een staande klok, een Friese staartklok en een Zaans klokje. De eerste twee waren door mijn grootvader verzameld en gerestaureerd. De staartklok bevrijdde hij van een boerenzolder. Volgens de overlevering moest hij die ontdoen van eeuwen stof en paardenmest. Het Zaanse klokje bouwde hij zelf. We vroegen ons alle drie hetzelfde af: wat moeten we met zulke enorme klokken? Aan het einde van de dag ging ik naar huis met een stapel foto’s, een stalen geldkistje zonder sleutel dat nog van mijn grootvader was geweest, een zakhorloge dat niet liep (ook van mijn grootvader) en exemplaren van mijn eigen boeken. Die laatste waren in uitmuntende staat, want mijn ouders lazen mijn boeken niet. De antieke meubels – Hollands, achttiende eeuw – brachten een paar honderd euro op, wat mijn jongste zuster de uitspraak ontlokte dat een spaanplaten kastje

van Ikea blijkbaar duurder was dan een handgemaakte mahonie servieskast uit 1765. ‘Alles van waarde is weerloos,’ zei ik en, te midden van de spullen waartussen onze ouders hun laatste jaren hadden gesleten, leek dat ineens heel erg waar. Het geldkistje kreeg ik niet open, maar de slotenmaker die ik bezocht, had een sleutel die paste. Er zat een handvol kaartgeld in: stuivers, centen en een paar kwartjes uit de jaren vijftig en zestig. Voor twintig euro kon de slotenmaker een nieuwe sleutel maken. Ik liet hem dat doen, hoewel ik niet weet wat ik met zo’n kistje aan moet. Ik kaart niet en ik heb niets van waarde dat ik er in kan stoppen. Geen van de juweliers en klokkenmakers die ik benaderde, wilde het zakhorloge repareren. Ik had dat wel verwacht. Het zakhorloge is waarschijnlijk het meest voorkomende erfstuk. Juweliers worden horendol van de nazaten die met grootvaders klokje aankomen in de hoop dat ze iets heel bijzonders in bezit hebben gekregen. Uitzonderingen daargelaten zijn ze nauwelijks dertig euro waard en omdat ze tientallen jaren niet hebben gelopen en nooit zijn schoongemaakt, is het binnenwerk ver voorbij de uiterste houdbaarheidsdatum. Het horloge ligt hier te wachten op het moment waarop ik het aan iemand kwijt kan. ‘Heb je dan niets bewaard bij wijze van herinnering?’, vroeg iemand. Herinneringen zitten in mijn hoofd, spullen zitten in de weg. Dat is mijn levensmotto. Of, zoals George Harrison zong: All things must pass. Misschien verklaart dat mijn onbegrip voor verzamelen en bewaren. Maar het kan ook aan mijn klokkenmakende grootvader liggen. Toen hij naar een bejaardenappartementje verhuisde, haalden mijn ouders zijn oude huis leeg. Mijn vader kwam ’s avonds verhit en geërgerd thuis. Bij het leegruimen van de zolder was hij de dynamo van een T-Ford tegengekomen. Op zijn vraag waarom die daar lag tussen stukken schoorsteenpijp en ontelbare hoeveelheden schroeven, bouten en gebroken gereedschap uit het jaar nul, had mijn grootvader geantwoord: ‘Je weet nooit wanneer iets nog van pas komt.’ Nooit dus.

Herinneringen zitten in mijn hoofd, spullen zitten in de weg

FOTO : HARRY COCK

SEPTEMBER 2021 • DE INGENIEUR

29


OPNAMETECHNIEK TEKST EN FOTOGRAFIE: ROBERT LAGENDIJK

Een complete geluidsstudio in een laptop

Bouwen met klanken De Londense studio van EMI stond bekend om de prachtige galm, de Rolling Stones namen op onder het juten plafond van Muscle Shoals Sound Studio en Led Zeppelin nam voor extra groot geluid zijn intrek in het enorme landhuis Headley Grange. Voor een specifieke klankkleur zijn dure opnamestudio’s nu niet meer nodig. Muzikanten en geluidstechnici kiezen steeds vaker voor opnemen in the box. Drie specialisten aan het woord. Negentig jaar geleden, in november 1931, opende box. Ook producers werken nu vaker met een computer, platenmaatschappij EMI aan Abbey Road in Londen de microfoons en een set plug-ins – een soort geluidsfilgrootste opnamestudio ter wereld, de eerste bovendien tertjes voor de computer om uiteindelijk de gewenste waar men in stereo opnam. Dit was mogelijk dankzij het klankkleur te krijgen. Albums van Adele en Red Hot elektrische opnamesysteem van de Engelse ingenieur Chili Peppers worden tegenwoordig opgenomen zonen uitvinder Alan Blumlein, die zich eerder bij een bio- der dat het opgenomen signaal de computer nog verlaat. scoopbezoek had gestoord aan het onbeweeglijke monoOok voor de Amsterdammer Frank van der Weij is geluid van een film. ‘Abbey Road’ werd het toonbeeld van ‘in the box’ steeds vaker de dagelijkse realiteit. Hij is ininnovatie in opnametechniek. Volgens ex-Beatle Paul middels gespecialiseerd in het opnemen van muziek op McCartney is de studio de beste in de wereld. locatie, die hij vervolgens monteert en afmixt Geluidstechniek is al sinds de begindagen in de op maat gebouwde studio onder het van de grammofoon, eind negentiende eeuw, huis op het Steigereiland in Amsterdam dat Geluidshet werk van uitvinders en ingenieurs. Tussen hij in 2011 betrok. ‘Ik was toen al klaar met techniek is 1877 en 1912 werden in de Verenigde Staten het hebben van een eigen opnameruimte die meer dan tweeduizend octrooien toegekend interessant genoeg was om op te nemen, want al sinds de aan zo’n duizend uitvinders die zich met gedan had ik een kerk of een landhuis moeten luid bezighielden. Onder hen Thomas Edi- grammofoon kopen. Ik wilde werken met een mobiele opson, tevens uitvinder van de gloeilamp, met het werk van namestudio: een harddiskrecorder met een 81 octrooien. Er is sindsdien veel en in hoog uitvinders en goede interface, goede microfoons en convertempo veranderd. Radio luidde een volgende, ters.’ Zelfs de oude, vertrouwde mengtafel is ingenieurs elektrische revolutie in de geluidstechniek in. niet meer in de monitorruimte te vinden. ‘Een Condensatormicrofoons, buizenversterkers en mengtafel is tegenwoordig eigenlijk een comluidsprekers werden door knappe elektrotechputermuis en gaat gewoon met een netwerknici uitgevonden en doorontwikkeld. Ook de kabeltje in de computer. Als ik de behoefte opnameapparatuur ontwikkelde mee. Met de magneet- heb om te schuiven met faders, hang ik hem aan de comband kwam er vlak voor de Tweede Wereldoorlog een puter. Dat is het geweldige van deze tijd. Vroeger kon je nieuw soort geluidsdrager beschikbaar. Sound engineers met alle analoge apparatuur lekker aan schuiven trekken. – toen nog steevast in deftige stofjas – waren in de stu- Maar wilde je een idee opslaan, dan ging dat niet of werd dio’s voortdurend bezig de techniek te verfijnen om de dat erg bewerkelijk. En je kwam handen tekort.’ kwaliteit van de opnamen verder te vergroten, continu de In de jaren tachtig geschoold aan de Hochschule für grenzen van het hoogst haalbare verkennend. Musik in het Duitse Detmold kwam Van der Weij vervolgens terecht bij muziektheatergezelschap Orkater. Hij In de doos richtte zijn toenmalige studio in met analoge apparatuur. Opnamestudio’s en geluidstechnici, ze bestaan nog altijd. Hij kon er beeld met geluid synchroniseren, waardoor Maar de techniek is vandaag de dag zo veranderd dat het mogelijk werd ook filmmuziek op te nemen. muzikanten ook eenvoudig zelf thuis of in de repetitiePop- en rockmuziek nam hij ook wel op, vooral begin ruimte kunnen opnemen: met de computer, ofwel in the jaren negentig zocht hij daar de uitdaging. Soms in de

30

DE INGENIEUR • SEPTEMBER 2021


traditie van bands als Led Zeppelin en Red Hot Chili Peppers die in kastelen en landhuizen opnamen om zo goed en indrukwekkend mogelijk te klinken, zocht Van der Weij het experiment. Met de Amsterdamse gitaar­ band Claw Boys Claw nam hij op in een oude filmstudio in Praag en met Kopna Kopna, een alternatieve band uit Roelofarendsveen, nam hij drums op in het trappenhuis van Felix Meritis in Amsterdam. Op elke verdieping hing hij microfoons om zo een natuurlijke galm te krijgen.

ruimte gehad. ‘Maar het is wat het is en je moet dan maar kijken hoe je alles zo goed mogelijk kunt laten klinken.’ En dus is Akkermans aangewezen op randapparatuur om zijn geliefde rafeligheid uit de muziek naar boven te halen. Hij werkt veel met oude apparaten die ooit zijn ont­ wikkeld om kunstmatig galm en echo aan opnamen toe te voegen. Hij leerde ze een voor een te gebruiken en ze zorgen volgens Akkermans voor de jus tijdens het opne­ men. ‘Het type microfoon en compressors in combinatie met het oversturen van de bandrecorder maken dat iets klinkt zoals het klinkt. Zelfs in goede elektronische house en techno hoor je nog analoge apparatuur.’ Die oude apparaten hebben vaak een ingebouwde buizenvoorversterker die voor een mooie, warme over­ sturing – rafeligheid – kan zorgen. Geen twee apparaten klinken daardoor hetzelfde. Zijn favoriet is de Echolet­ te, een zogenaamde bandecho uit de hoogtijdagen

Frank van der Weij is gespecialiseerd in het opnemen van muziek op locatie, die hij vervolgens monteert en afmixt in de studio onder zijn huis in Amsterdam.

t

Rafeligheid Simon Akkermans is als producer en technicus wat meer van de klassieke rockschool: bands komen bij hem in de studio langs om op volle kracht hun albums op te nemen. Hij is de eigenaar van de Epic Rainbow Unicorn Studio, goed verborgen onder een talud aan de Maas in hartje Rotterdam. Daar werkte hij aan albums van onder meer Jo Goes Hunting, New Cool Collective en Sabrina Starke. Akkermans leerde het vak in de praktijk. Aanvankelijk keek hij mee over de schouders van andere studiotech­ nici – hij was toen muzikant in de Utrechtse sample­ rockband C­mon & Kypski. Nadat hij zelf een studio was begonnen, was het vooral trial and error. Akkermans zoekt in zijn studio altijd een ‘een bepaal­ de rafeligheid’. Mensen die met geluid bouwen gebruiken nog wel eens wollige termen. Een warme sound, rond geluid, mooi hoog, vette bassen en dus ook een bepaal­ de rafeligheid. Die rafeligheid zorgt voor de ziel, want ‘drums zonder vervorming klinken echt niet tof ’. Zijn studio behelst onder meer een grote opname­ ruimte waar een band voluit kan spelen. Liever had hij voor een fraai geluid een vijf meter hoog plafond in die

SEPTEMBER 2021 • DE INGENIEUR

31


OPNAMETECHNIEK

van de gitaarmuziek, the sixties. In het kastje zit een stuk opnametape dat gelijktijdig een geluid kan opnemen en afspelen waardoor echo ontstaat. Akkermans gebruikt de Echolette ook om zang en synthesizers mooier te laten klinken. ‘The Beatles gebruikten hem ook’, vertelt hij. Dat laatste is vooral op internet een argument om de prijs tegenwoordig flink op te drijven. De klassieke Space Echo – een soortgelijk apparaat – gaat nu weg voor rond de zestienhonderd euro. Er is online een levendige handel in oude studioapparatuur. Het leven van een studio-eigenaar als Akkermans bestaat voor een groot deel uit verzamelen van apparatuur en het onderhouden daarvan. ‘De sport is om ze eerst voor een goede prijs op internet te scoren. Het liefst voordat zoiets heel populair wordt.’ Van der Weij werkt

FOTO : ABBEY ROAD

Echokamers In de tijd voordat er kastjes als de Echolette en de Space Echo bestonden die konden versterken, galmen en echoën, was men in de studio aangewezen op zogenaamde Echo Chambers: holle ruimten waarin een opname versterkt werd afgespeeld en daarna meteen weer werd opgenomen. De opgenomen galm werd vervolgens over de originele opname uitgesmeerd.

32

Echo Chamber Two van Abbey Road (boven), een kleine ruimte van zo’n zes bij vier meter, is legendarisch. De galm bleef aanvankelijk klein, maar door enkele trucs – tegels aan de muur, het gebruik van geluiddempende verf en het plaatsen van twee staande rioolbuizen in de ruimte, kon een klank twee seconden doorklinken. Drie zelfs als de omstandigheden in de ruimte perfect waren.

DE INGENIEUR • SEPTEMBER 2021

liever zo eenvoudig mogelijk. ‘Opnemen blijft sowieso een onnatuurlijk proces, maar ik streef een natuurgetrouwe klank na. En dat is anders dan met allemaal oude analoge apparaten een klank vetter aanzetten. Maar als ik de klank echt wil manipuleren komen de analoge apparaten toch weer uit de kast. Ik gebruik dan oude buizenmicrofoons en voorversterkers en ben altijd op zoek naar manieren om die aangename warmte goed te gebruiken, mits de nadelen, zoals te veel ruis, het geluidsbeeld maar niet verstoren.’ Hybride De studio van Frans Hagenaars (Studio Sound Enterprise Noord) huist in een oude portierswoning bij de pont in Amsterdam-Noord, pal tegenover het Centraal Station. Hij vermijdt woorden als producer en geluidstechnicus: ‘Ik kan goed opnemen en kan ervoor zorgen dat alles vlot loopt, het gezellig is en dat mijn spullen in orde zijn.’ Hij begon ooit een studio uit onvrede over de manier waarop zijn band – de Amsterdamse avant-gardeband Minny Pops –eind jaren zeventig in de studio werd behandeld. ‘Hoe kon het dat op alle albums die ik goed vond het spelplezier eraf spatte en dat onze week in de studio alleen maar stress opleverde. Er zat iemand achter een mengtafel die alleen maar uitlegde waarom wij heel erg slecht waren.’ Hagenaars werkt tegenwoordig met gitaarbands zoals Moss en Johan en succesartiesten als Danny Vera en André van Duin. Hij werkt hybride: deels met oude, analoge apparatuur en deels in the box. Net als Van der Weij vind je Hagenaars steeds vaker op locatie, bijvoorbeeld in concertzaal De Bolder in de duinen op Vlieland of in een klooster in Limburg. In de jaren tachtig leerde hij het vak in muziekwinkel Nederland Muziek in Amsterdam waar zowel op de technische afdeling als op de verkoopafdeling ervaren mensen werkten die bereid waren om vlak voor hun pensionering al hun kennis over opnametechniek met Frans te delen. ‘Ik viel met mijn neus in de boter. Ik werkte in een schatkamer van kennis over buizen, microfoons en versterkers. Ik heb die mensen helemaal leeggevraagd.’ Een stapel tijdschriften over studiotechniek die hij tijdens het opruimen in de winkel tegenkwam mocht hij meenemen. Hij legde de jaargangen Studio Sounds op zijn nachtkastje en kon ze na een paar jaar uitspellen. Die tijdschriften zijn inmiddels collector’s items en vormen nog altijd een bron van inspiratie voor geluidstechnici. Hij kwam in die tijd ook in contact met allerlei handelaren die apparatuur overkochten van chique Duitse studio’s die een digitaliseringsslag maakten. Hij kocht in die tijd voor vijftienhonderd gulden (680 euro) twee klassieke voorversterkers en drie legendarische Neumann-microfoons – bekend vanwege het kraakheldere, open geluid waar ook ‘het laag’ nog mooi in te horen is. De microfoons alleen al leveren nu meer dan dertigduizend dollar (circa 25.000 euro) op. Hij doet ze nooit meer weg. Hagenaars hoeft tegenwoordig zelf nooit meer iets nieuws te kopen, want er is eigenlijk niets nieuws, zegt hij: ‘Je hebt equalisers, je hebt compressors en dat is het.


Simon Akkermans is producer, technicus en eigenaar van de Epic Rainbow Unicorn Studio. Bands komen bij hem in de studio langs om op volle kracht hun albums op te nemen.

Soms wordt er iets ouds in een nieuw jasje gemaakt, maar ik heb het allemaal al.’ Van der Weij is ook niet meer in muziekwinkels te vinden. Als hij echt iets nodig heeft, laat hij het op maat maken. Zijn laatste aanwinst is een meerkanaals voorversterker die op een accu werkt.

Van der Weij schakelde collega Eelco Grimm als akoestisch adviseur in. Er kwamen uiteindelijk twee zwevende ruimten, allebei met schuine wanden die deels vooroverhellen, om het ‘ketsen’ tegen te gaan. Verhoudingen, dempingen en reflecties werden door Grimm vooraf geanalyseerd en berekend. Verder veel gordijnen, buigslappe wanden die laag geluid geheel of gedeeltelijk absorberen en hardere, diffuse vlakken die juist weerkaatsen. En dan is er nog een grote kast waar de diepste bassen worden gedempt.

t

Warme geluidsreflecties Het geluid dempen waar nodig of juist laten verspreiden; dat is waarmee producers en technici als Hagenaars, Van der Weij en Akkermans dagelijks bezig zijn. Om meer leven in de beperkte opnameruimte aan de Maas te krijgen, ontwierp een bevriend kunstenaar een diffuser – een geluidverspreider – van zestig afgekeurde stoelpoten voor de Epic Rainbow Unicorn Studio van Akkermans. Want het geluid ketste nogal lelijk van de kale muur boven het drumstel op de tegenoverliggende muur. ‘Hout klinkt goed en geeft een prettige, warme reflectie.’ Ook de cascoruimte van Van der Weij vroeg om aanpassingen. Uitgangspunt was dat de grote controlekamer een goed klinkende en prettige werkplek moest worden en dat muzikanten zich op hun gemak zouden voelen in de kleine opnameruimte. Er mocht tussen beide ruimten en het woonhuis geen geluid lekken en een dubbele glazen pui in de enorme monitorruimte moest uitzicht bieden op het water.

SEPTEMBER 2021 • DE INGENIEUR

33


OPNAMETECHNIEK

Frans Hagenaars’ studio huist in een oude portiers­ woning bij de pont in Amsterdam­Noord. Hij werkt hybride: deels met oude, analoge apparatuur en deels in the box.

Maar de kennis over akoestiek houdt volgens Van der Weij ook ergens op. ‘Er zijn keuzen die we op basis van aannamen hebben gemaakt.’ In de monitorruimte bouw­ de Grimm samen met een meubelmaker enorme diffu­ sers die lijken op de wanden van de grote concertzaal in De Doelen in Rotterdam. Hierin kan ook nog de mobiele studio worden opgeborgen, evenals de boekhouding. En nog een ingreep in de opnameruimte: gekoelde buiten­ lucht die geluidsgedempt door de ruimte gaat en weer wordt afgevoerd. Van der Weij: ‘Muzikanten kunnen met gemak een dag in deze ruimte blijven spelen.’ 34

DE INGENIEUR • SEPTEMBER 2021

Visonair nabouwen De speelruimte in de portierswoning heeft Hagenaars zelf gebouwd. In de voormalige woonkamer creëer­ de hij ook een zwevende doos met zware kozijnen en geluidswerend glas. Alle muren staan op rubber en de vloer zweeft. Om een mooie spreiding van het geluid te krijgen, bouwde hij er ook zelf de diffusers in, nage­ bouwd van de klassieke panelen van muzieklegende Bill Putnam, the father of modern recording. De bouwteke­ ning voor de panelen is te vinden in de biografie van Amerikaan. Hagenaars: ‘Putnam was een visionair: technisch goed onderlegd, ingenieur en werkzaam in de muziek. Hage­ naars bouwde nog meer na. Tegenover de grote opname­ ruimte bouwde hij de klassieke BBC­spreekcel, prima om een zanger met gitaar los van de drums op te nemen. De muren zijn betimmerd met een mix van hout en ge­ perst karton. De Britse omroep schreef het recept voor de cel ooit uit zodat deze overal ter wereld eenvoudig was na te bouwen. Hagenaars: ‘Bij de BBC, maar ook bij producenten van buizenapparatuur zoals DAB en Tele­ funken, kregen ingenieurs vroeger de opdracht iets te bouwen dat heel specifiek moest klinken. Tegenwoordig maken bedrijven kastjes die 190 euro moeten kosten. Pas daarna kijken ze wat ze er aan techniek in stoppen.’


V E R PA K K I N G S M AT E R I A L E N T E K S T: D A Y I N T A P E R R I E R

Het moet herbruikbaar, recyclebaar en afbreekbaar maar vooral minder

Voedsel duurzaam verpakken Verpakkingen helpen enorm tegen voedselverspilling. Maar intussen liggen de vuilcontainers er vol mee. Bijna een vijfde van ons afval bestaat uit verpakkingsmateriaal. Daarom wordt er gewerkt aan duurzame alternatieven van biomaterialen. Of is inzamelen en recyclen een betere oplossing?

verpakkingen slechts tussen de 1 en de 7 procent van het complete product’, zegt Chris Bruijnes, directeur van het Kennisinstituut Duurzaam Verpakken (KIDV) in Den Haag dat bedrijven adviseert. Met name producten als vlees en kaas hebben zo’n grote ecologische voetafdruk dat het zonde is ze te laten bederven. ‘Toch moeten we, zeker gezien de grote hoeveelheden zwerfafval, kritisch kijken naar de productie en de herbruikbaarheid van verpakkingen. De uitdaging is dat te doen zonder dat het product er onder lijdt.’ Veruit het meest gebruikte materiaal voor voedsel­ verpakkingen is plastic. Het materiaal is licht, tast het voedsel niet aan en is goedkoop. ‘Plastic is de Barbapapa onder de materialen’, stelt Bruijnes. ‘Het is makkelijk

t

Een komkommer strak verpakt in plasticfolie is een doorn in het oog voor de milieubewuste consument. Ook afvalscheiding is een grote ergenis: in welke afval­ bak hoort nu die broodverpakking van plastic en papier of die chipszak van plastic met microdun laagje metaal? Maar verpakkingen zijn ook een zegen. Ze beschermen voedsel tegen beschadiging, uitdroging en te snel bederf. Een dun laagje kunststof om groente verlengt de houd­ baarheid van het product van enkele dagen naar een paar weken. Ook het verpakken van voedsel in kleinere porties voorkomt verspilling. Maar al dat verpakkings­ materiaal verdwijnt op de afvalberg, wat de vraag op­ roept: kan dit niet duurzamer? ‘Kijkend naar de CO2­voetafdruk is die van voedsel­

Verpakkingen verminderen voedselverspilling. Om ook het afval te verminderen wordt gewerkt aan meer circulaire systemen voor verpakkingsmateriaal. foto : depositphotos

SEPTEMBER 2021 • DE INGENIEUR

35


V E R PA K K I N G S M AT E R I A L E N

vormbaar en de hardheid, kleur en andere eigenschappen zijn te bepalen.’ Die veelzijdigheid is ook een valkuil. Door stoffen toe te voegen krijgen plastics precies de benodigde eigenschappen. Folies en flexibele plastics bevatten vaak weekmakers en andere additieven om verpakking van de nodige eigenschappen te voorzien, zoals doorlaatbaarheid voor vocht, CO2 en zuurstof. Tot nu toe worden verpakkingen vooral mechanisch gerecycled. De ingezamelde plastics worden gesorteerd, schoongemaakt, verhakseld en omgesmolten tot kleine korrels die opnieuw kunnen worden gebruikt voor plastic producten. Voor bijvoorbeeld PET-statiegeldflessen, is dit voldoende. Maar voor gemengde huishoudelijke afvalstromen is volledig recyclen niet mogelijk. Bovendien worden er strenge wettelijke eisen gesteld voor het opnieuw toepassen van de korrels bij voedselverpakkingen. ‘Lang hebben we ons laten leiden door de lage productieprijs waardoor het maken van nieuw plastic het goedkoopst is en ons niet genoeg verdiept in een goede recyclingmethode’, zegt Bruijnes. ‘Nu we de noodzaak inzien van een circulaire economie wordt daar harder aan gewerkt en komt chemisch recyclen de kop opsteken.’ Bij deze vorm van recyclen worden de plastics teruggebracht naar hun oorspronkelijke bouwstoffen (monomeren) met chemische technieken, zoals depolymerisatie, solvolyse en pyrolyse.

Biomaterialen Het Coca-Colaflesje gemaakt van 100 procent suikerriet is een van de bekendste voorbeelden van biogebaseerde materialen. Het vertrouwde PET-flesje (polyetheentereftalaat) uit fossiele grondstoffen is vervangen door het biobased plastic PEF (polyetheenfuranaat). Chemisch technologiebedrijf Avantium is een van de grote spelers in Nederland die technologie ontwikkelt om dit soort polymeren via een katalytisch proces uit plantaardige suikers te maken. PEF is niet het enige biobased plastic dat een weg naar de consument heeft gevonden. Ook PLA (polylactic acid) is een polymelkzuur gemaakt uit maïs of suikerriet; deze wordt geproduceerd 36

door een joint venture van het Nederlands voedingsconcern Corbion en het Franse olieconcern Total. PLA is ook redelijk veelzijdig: het kan transparant en flexibel zijn om bijvoorbeeld voedsel te verpakken, maar ook hard en stevig voor wegwerpbestek. Behalve de bioplastics PLA en PEF is verpakkingsmateriaal gemaakt van vezelachtige grondstoffen in opkomst, zoals papier, kokosnootschillen en bamboe. Maar ook reststromen van de landbouw en voedingsmiddelenindustrie, zoals aardappelschillen worden tot verpakkingsmateriaal verwerkt. Chemiebedrijf Avantium produceert het bioplastic PEF, de biogebaseerde tegenhanger van PET. FOTO : AVANTIUM

DE INGENIEUR • SEPTEMBER 2021

Daarnaast kijken onderzoekers naar plastics die biologisch afbreekbaar zijn. ‘Het zou mooi zijn als we kunststoffen ontwerpen die bacteriën en schimmels kunnen afbreken, maar in tact blijven zolang ze om een product heen zitten’, zegt Bruijnes. ‘Maar zo ver zijn we nog lang niet.’ Ook de bioafbreekbare plastics die nu op de markt zijn, zijn niet geheel afbreekbaar. ‘Het label bioafbreekbaar betekent niet dat je het materiaal in de tuin kunt begraven en het er na een week niet meer is’, aldus Bruijnes. ‘Het is afbreekbaar in een industriële compostinstallatie en hoeft dan zelfs slechts voor 90 procent afbreekbaar te zijn in meerdere weken. Ondanks de naam hebben we in Nederland daarom afgesproken dat biologisch afbreekbare verpakkingen bij het restafval moeten. Uitzondering zijn de afbreekbare GFT-zakken en straks koffiepads en theezakjes.’ De koffie- en theebranche sloot een Green Deal met de overheid om theezakjes en koffiepads composteerbaar te maken, zodat ze waarschijnlijk dit jaar nog bij het groenafval mogen. Vervangen of weglaten Een mogelijkheid is om de plastics te vervangen door bijvoorbeeld karton. Dat kan bijvoorbeeld bij wegwerpbekers: een dun laagje kunststof om het karton volstaat dan om het materiaal waterdicht te maken. Bruijnes is kritisch over dit soort alternatieven: ‘Dit lijkt heel duurzaam, maar door deze twee materialen samen te voegen verstoort zo’n verpakking zowel de papier- als de plasticrecycling. We moeten mijns inziens juist zoveel mogelijk terug naar de pure materialen om verpakkingen circulair maken.’ Een stuk plastic dat vanzelf vergaat in de natuur, dat klinkt heel mooi, vindt Eelke Westra, programmamanager post-harvest quality aan de Wageningen Universiteit (WUR). Maar dit is slechts een tussenoplossing. ‘Stel dat al het verpakkingsmateriaal volledig biologisch afbreekbaar wordt, dan verdwijnt de drijfveer om te zoeken naar een beter circulair systeem. We zullen dan nog steeds meer en meer verpakkingen produceren in plaats van kritisch te kijken naar het huidige verpakkings- en transportsysteem van ons voedsel.’ Samen met de levensmiddelenindustrie kijken onderzoekers aan de WUR naar de verduurzaming van verpakkingen. ‘De eerste vraag die we altijd moeten stellen is of een verpakking nodig is’, zegt Westra. ‘Soms wordt eten verpakt uit gewoonte, maar is het eigenlijk niet nodig om de kwaliteit van het product zo lang te behouden.’ Versimpelen Daar waar verpakken wél essentieel voor de houdbaarheid, kijken de onderzoekers of een alternatief zoals een dunne coating volstaat. ‘Bij de meeste citrusvruchten en avocado’s wordt kunstmatig een dunne, wasachtige coating aangebracht’, zegt Westra. ‘Dit is een ongevaarlijke laag die de levensduur verlengt. De consument wast hem er onder de kraan zo af.’ Een andere mogelijkheid is om de hoeveelheid plastic te verkleinen of de samenstelling te versimpelen. Bij vershoudproducten zorgen verschillende soorten plastic ervoor dat zuurstof of CO2 wel of niet wordt doorgelaten. Een filter in de verpakking kan ook het interne


produceerd en concurreert het niet met de milieu regelen waardoor één soort plastic voedselproductie om grondstoffen. Om die volstaat. Ook door verpakkingen dunner te De laag reden onderzoekt de WUR het gebruik van maken is de hoeveelheid plastic te verminplastic die in reststromen uit de agro-foodindustrie en deren, of door hergebruikte en virgin plastic te combineren. ‘De laag plastic die in contact contact komt welke gewassen kunnen groeien op gronden komt met het voedsel moet volgens Europese met voedsel die ongeschikt zijn voor het verbouwen van voedsel. wet- en regelgeving gemaakt zijn van nieuwe moet van grondstoffen. Dat is om de voedselveiligheid te garanderen’, zegt Bruijnes. ‘Door een dunne virgin plastic Rol voor logistiek laag van deze virgin plastics aan te brengen op zijn gemaakt Voor de voedselverpakkingsindustrie blijft het de vraag wat in de toekomst de duurzaamste een gerecycled stuk plastic kan recyclaat toch optie is. Volgens Westra is het verminderen worden verwerkt in voedselverpakkingen. van verpakkingsmateriaal de enige oplossing De Europese autoriteit voor voedselveiligvoor het afvalprobleem en valt er veel te winheid (EFSA) geeft advies en richtpercentages voor het gebruik van recyclaat in zogeheten voedsel- nen door de logistiek grondig aan te pakken. ‘Een komcontactmaterialen. In het geval van gerecycled PET kommerteler weet van te voren niet welke komkommer (polyethyleentereftalaat), moet het recyclaat in principe in Nederland blijft en welke naar Oostenrijk moet. Het voor 95 procent afkomstig zijn uit voedselverpakkin- gevolg daarvan is dat nu vaak àlle komkommers worgen, zodat het recyclaat geen gevaarlijke stoffen bevat. den verpakt in plastic.’ Westra pleit daarom voor betere Hiervoor is een gesloten systeem voor de inzameling communicatie van de logistieke informatie aan het begin en verwerking noodzakelijk óf brede overeenstemming van de keten. Bruijnes ziet heil in een systeem van herbruikbare verover de inzet van specifieke kunststoftypen voor voedselverpakkingen, zoals het uitsluitend toepassen van PET.’ pakkingen waarin de leverancier zelf weer de verpakkinEr wordt ook gewerkt aan de toelating van andere her- gen inneemt om opnieuw te gebruiken. Een voorbeeld is de onderneming Pieter Pot. Die levert producten in gebruikte plastics. Om de levensmiddelenindustrie toch van duurzame glazen potten die de consument weer kan inleveren. verpakkingsmaterialen te voorzien, zijn er de biobased ‘Het fenomeen supermarkt is ook pas in de laatste zestig plastics gemaakt van mais, suikerbiet of van de rest- jaar ontstaan. Met de opkomst van bezorgdiensten stapstromen van de landbouw (zie kader: Biomaterialen). pen we over naar een nieuw systeem waarin de boodDe combinatie van duurzame grondstoffen en volledig schappen aan huis worden geleverd. Daarvan kunnen recyclebare verpakkingen lijkt dus een oplossing. Door we gebruik maken door herbruikbare verpakkingen te het materiaal te recyclen hoeft er minder te worden ge- retourneren en opnieuw te gebruiken.

Chemiebedrijf BASF werkt aan een pyrolysetechniek om plastic chemisch te recyclen. foto : basf SEPTEMBER 2021 • DE INGENIEUR

37


EVOKE

ADVERTORIAL

Carrièreswitch naar infraproject van de eeuw ‘Welkom bij het grootste infrastructuurproject van de eeuw’, hoorde civiel 3D-tekenaar Christian Stolwijk op zijn eerste projectdag. Na zeven jaar als technisch tekenaar te hebben gewerkt maakte hij een carrièreswitch. Nu werkt hij als BIM Engineer aan de herinrichting van de ring om Antwerpen. Alles begon met een keuze die Christian Stolwijk anderhalf jaar geleden maakte. ‘Als technisch tekenaar had ik in zeven jaar veel geleerd’, zegt hij, ‘maar ik wilde verder groeien richting tekenwerk in 3D en miste een stukje civiel.’ Met die uitgesproken wens stapte Christian naar detacheerder en carrièrecoach Evoke. ‘Dit was een heel interessant vraagstuk. Een mooie uitdaging, maar geen probleem, omdat hij precies wist wat hij wilde’, vertelt relatiemanager Lennart. Als BIM Engineer voor de nieuwe ring om Antwerpen heeft Christian zijn droom nu waargemaakt. ‘Het staat daar altijd vast met verkeer. Het masterplan is om de hele ring te verdiepen in een tunnelbak, met daar overheen groene parkzones. Bewoners pakken dan makkelijker de fiets naar de binnenstad. De nieuwe Ring maakt de stad meer een geheel, reduceert autogebruik en gaat de drukte tegen.’ Christian en zijn collega’s passen het nieuwe ontwerp in de bestaande situatie in, zodat het klaar 38

DE INGENIEUR • SEPTEMBER 2021

is voor de aanvraag van de omgevingsvergunning. ‘Je moet aantonen dat het ontwerp voldoet aan de eisen wat betreft geluidsoverlast en veiligheid bijvoorbeeld. Zo kijken we naar de overkapping van een pompstation. Die komt straks onder een tijdelijke brugverbinding te staan. Is dat wel veilig als er een ongeluk op de brug gebeurt en er een een voertuig onverhoopt naar beneden valt? Ik maak de dwars- en lengteprofielen om voor de vergunning te laten zien hoe zo’n overkapping eruit komt te zien.’ De volledige herinrichting van de Antwerpse Ring is een enorm meerjarenproject. Gelukkig kan Stolwijk blijven en treedt hij binnenkort zelfs in vaste dienst: precies zoals hij voor ogen had. Zijn nieuwe manager Michel Dekker is er blij mee hem. ‘Christian kwam meteen al met goede kritische vragen. Dat toont senioriteit. Doe ons nog maar een dozijn van dit soort professionals!’ Lees verder op evokedetachering.nl/christian foto : bart van overbeeke


Jims Verwondering

‘Voorsprong door techniek.’ Echt waar?, vraagt redacteur Jim Heirbaut zich af.

Speelkaart tussen de spaken Dat er in Eindhoven goed geld wordt verdiend, zag ik laatst met eigen ogen op de Kleine Berg. Dit smalle, kronkelende straatje is de laatste jaren omgetoverd tot het hipste van de stad. Zien en gezien worden is er het motto en de boetiekjes met designermode worden er afgewisseld met chique wijnbars en kreeftenrestaurants. Met oude vrienden drink ik er een wijntje als na elkaar twee Ferrari’s en een Porsche zich stapvoets over de drempels manoeuvreren. We kijken de sexy sportwagens bewonderend na. Terwijl het diepe, rommelende motorgeluid van de Porsche Taycan tot me doordringt, denk ik ‘Hè!?’ Ik roep naar mijn tafelgenoten: ‘De Taycan is toch elektrisch?’ ‘Ja, klopt’, zegt mijn vriend Mike, ‘maar ze hebben een elektronisch motorgeluid ingebouwd.’ Dat moet ik even op me laten inwerken. Dus Porsche komt jaren na Tesla en Nissan en Renault, ein-de-lijk met een elektrisch model en dan bouwen ze het nepgeluid van een benzinemotor in? Dat is, hoe zeg je dat in het Nederlands, mind-boggling. Ik weet dat wij als kinderen, jaloers als we waren op brommerrijders, een speelkaart met een wasknijper vastmaakten aan onze fietsjes. De kaart stak tussen de spaken en bij het rijden gaf dat zo’n lekker knettergeluid. Dat is wat Porsche doet, bij de Taycan Turbo S — de luxe versie — à raison van 218.000 euro. Een elektronische speelkaart tussen de spaken.

Porsche zelf beweert dat het geluid niet alleen dient om verstokte petrolheads naar het elektrische domein te lokken, maar ook om voetgangers en fietsers te waarschuwen. Immers, de elektromotor zelf maakt weinig geluid en dan blijft alleen nog het geruis van wind en banden over. Een stille auto is niet besteed aan onze klanten, denkt de autobouwer uit Stuttgart. Het zou best eens kunnen kloppen. Dat er nog een grote markt is voor luidruchtige auto’s bleek een paar dagen nadat ik de Porsche met de nep-vroem zag. Voor het eerst in 36 jaar raasden weer Formule 1-auto’s door de duinen van Zandvoort. Tot genoegen van tienduizenden raceliefhebbers, maar tot ergernis van nog meer omwonenden van het circuit. Voor hen is het bijna elk weekend prijs. Hun rust wordt telkens ruw verstoord door scheurende motoren of rallyauto’s. Het is de vraag hoe lang de omgeving deze hinderlijke geluiden nog tolereert. Als ik een tip mag geven: switch zo snel mogelijk naar elektrisch aangedreven auto’s en motoren. Studententeams van over de hele wereld bouwen ze en er is zelfs al een volwaardige raceklasse, waarin de Nederlander Nyck de Vries dit jaar wereldkampioen werd. Dus racewereld, hoog tijd om de benzinemotor vaarwel te zeggen. En laat dat fopgeluid maar zitten. Voor het lawaai zorgen de racefans wel.

Wonen in cirkels

Vliegtuigstrepen

In het julinummer las ik over het wonen in torens, als oplossing voor de woningnood. Ooit hadden Israëlische architecten het idee om cirkelsteden te bouwen, van bijvoorbeeld tien kilometer doorsnede en twintig verdiepingen hoog. Daar zat alles in: openbaar vervoer, winkels, kantoren, woningen. Bouw je zo’n cirkelstad rond Amsterdam, dan krijg je verrassend veel woningen die onderling goed bereikbaar zijn. Kosten voor aansluitingen zijn bovendien laag. Het middengebied kan een park en openluchtmuseum worden. Dit concept leent zich goed voor industrieel bouwen. En dat zal nodig zijn om de cirkel van zeventig jaar woningnood te doorbreken. Op de huidige manier lukt dat niet. Bob Bakker, Amstelveen

In aanvulling op het artikel over minder vliegtuigstrepen met duurzame kerosine door minder roetuitstoot (juli) kan ik melden dat roetdeeltjes ook uiterst effectief zijn in het bevorderen van de verdamping van gletsjers. Dirk Kanbier, Rijnsburg

Digitale tweeling In De Ingenieur van augustus lees ik een interessant stuk over digital twins. De techniek zelf en de wijze van werken bestaan natuurlijk al heel lang. In de inleiding wordt gesteld dat een NASA-ingenieur de term digital twin in 2010 voor het eerst gebruikte. De term werd echter al in 2003 uitvoerig beschreven en gebruikt door de van oorsprong Nederlandse en in de Verenigde Staten werkende

auteur Jan Amkreutz in zijn boek Digital Spirit. Minding the future. Jeu Schouten, Deurne

Echte rust Graag wil ik Marcel Möring complimenteren. De column ‘Drie kwartier zwijgzaamheid’ (juli) spreekt mij aan door de rustig opgebouwde maar nog net niet uitgeschreven boodschap over de waarde van echte rust. Gertjan van den Bosch, Den Haag

Correctie: Cassetterecorder Bij de rubriek Voorwaarts (augustus)is de illustratieverantwoording weggevallen. De afgebeelde foto van de cassetterecorder EL3312 is afkomstig van het Koninklijke PhilPhilips NV/Philips Company Archives.

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

FOTO : ROBERT LAGENDIJK

SEPTEMBER 2021 • DE INGENIEUR

39


D E

P R O D U C T O N T W E R P E N

Robotmotorfiets Davinci Dynamics heeft zijn elektrische motor voorzien van allerlei handige features voor nog meer rij-, rem- en parkeergemak. Voor wie niet is gehecht aan het geluid van een benzinemotor zijn elektrisch aangedreven motorfietsen het einde. Neem de nieuwe DC100 van Davin­ ci Dynamics uit Beijing: de elektrische naafmotor in het achterwiel levert een koppel van 850 newtonmeter waardoor de DC100 binnen drie tot vier seconden op honderd kilo­ meter per uur zit. Opmerkelijk is dat de Chinese fabrikant het softwareplatform open source 40

gaat vrijgeven, waardoor ieder­ een nieuwe features kan gaan ontwikkelen. Davinci Dynamics omschrijft de DC100 zelf als een twee­ wielige, dynamische robot. De motorfiets is voorzien van een reeks sensoren die onder meer omgevingstemperatuur, hellingshoek, snelheid en acceleratie meten. Op basis daarvan stemt de naafmotor de aandrijving van het achterwiel exact af op de tractie van het

DE INGENIEUR • SEPTEMBER 2021

V A N

M O R G E N

voorwiel. De DC100 heeft een gecombineerd remsysteem: het voorwiel heeft een fysieke rem en het achterwiel wordt geremd door de stroomrichting op de naafmotor om te draaien. Zo zijn er meer features. Wanneer de drive mode is ingeschakeld en je de rem­ hendel loslaat, dan kruipt de motorfiets naar voren met een snelheid van vijf kilometer per uur voor een soepele start. Ook is er een elektrisch hulpmiddel voor het wegrijden op hellingen en kan de motor bergafwaarts licht regeneratief remmen om de accu wat bij te laden. Sta je lastig ingeparkeerd? Dan kan de DC100 ook langzaam achteruit rijden.

De DC100 is volledig uit­ gerust wat hardware betreft, inclusief EPS (electronic power steering) en zes IMU’s (inertial measurement units) die ieder bestaan uit een acceleratie­ meter, een gyroscoop en een magnetometer. Davinci Dynamics zal binnenkort via de open source­software nieuwe functies introduceren die van deze hardware gebruikmaken. Zo kan de DC100 straks zelf balanceren voor nog betere stabiliteit. Ook is de DC100 via de app op afstand te be­ sturen of door de automatische volgmodus aan te zetten, volgt de motorfiets de bestuurder wanneer die over straat loopt. (PS) foto : davinci dynamics


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

Pianopak Met een T-shirt en handschoenen voorzien van sensoren wordt piano leren spelen een stuk makkelijker en leuker.

Geluidsdempende schroef Geluidsoverlast is een aanzienlijk probleem, vooral in oudere woningen. Isoleren kost geld en is niet altijd even makkelijk. Bovendien neemt het isolatiemateriaal ruimte in beslag waardoor muren en plafonds een stuk dikker worden. Een team wetenschappers van de Malmö Universitet ontwikkelde een simpel en goedkoop alternatief in de vorm van een verende, geluidsisolerende schroef. De Sound Screw maakt gebruik van een bekend principe: het voorkomen dat contactgeluidstrillingen zich kunnen verspreiden door bouwmaterialen mechanisch te isoleren. De manier van toepassing is echter nieuw. De Sound Screw vervangt namelijk gewone schroeven bij het vastzetten van gipsplaten op een onderliggend houten raamwerk. De voornaamste extra handeling is dat de gipsplaten moeten worden voorgeboord. De Sound Screw bestaat uit drie gedeelten: een platte kop, een middengedeelte met veer en een stuk schroefdraad dat in een punt uitloopt. De schroef wordt door een gat in de gipsplaat gestoken en in het houten raamwerk vastgedraaid tot de platte kop verzonken ligt in de gipsplaat. De veer zorgt tijdens het vastzetten voor een spleet van een paar millimeter tussen het raamwerk en de gipsplaat. Geluidsgolven die door het houten raamwerk heen gaan, worden niet langer overgebracht op de gipsplaten maar alleen op de schroeven. De veren in de schroeven dempen de geluidsgolven waardoor er in de kamer minder geluidsoverlast is. Uit laboratoriumtesten zou blijken dat de Sound Screw contactgeluiden met negen decibel vermindert. Dat komt volgens de onderzoekers neer op ongeveer een halvering van de hoorbare geluiden vergeleken met het gebruik van gewone schroeven. De Sound Screw is in Zweden op de markt gebracht door Akoustos, een spinoff van de universiteit. (PS)

De opdracht voor student industrieel ontwerpen Oliver Münzberg van de Technische Universität Dresden was om 5G-technologie toe te passen in de samenleving. Hij dook in de wereld van het pianospelen. Hij ontdekt dat lichaamshouding en beweging van essentieel belang zijn. Door nu een T-shirt en handschoenen met sensoren te dragen, kan de speler zijn houding snel verbeteren. ‘De sensoren registeren de lichaamshouding van de pianist en geven haptische feedback, zoals een trilling, bij een verkeerde houding’, legt Münzberg uit. Daarnaast bedacht hij een app die de speler direct feedback geeft over de uitvoering. De app laat niet alleen zien of de toonhoogte juist is, maar ook of de timing goed is en de kracht waarmee de toets wordt aangeslagen. Verder kan de speler in de app een weekplanning maken en zijn vooruitgang bijhouden. Ook ziet Münzberg mogelijkheden om online pianolessen te verbeteren. Wanneer leraar en

student allebei handschoenen dragen met sensoren, kan de één een toets aanslaan die bij de ander oplicht. Of een pianopak daadwerkelijk op de markt zal komen, is nog de vraag. Münzberg: ‘Pianisten die ik interviewde geven aan geen handschoenen te willen dragen die het spelen belemmeren.’ Wel kan een pak nuttig zijn voor medische analyse om blessures bij beroepsmusici te voorkomen of voor onderzoeksdoeleinden. Om pianisten te ondersteunen bij optredens bedacht Münzberg dat muziekvisualisaties kunnen helpen. ‘Om het vereiste concentratieniveau te bereiken, moet de pianist zich richten op de output van zijn spel, de muziek, en niet op de input, ofwel wat zijn vingers precies moeten doen’, zegt Münzberg. Via de visualisatie kan een speler gemakkelijker in de muziek komen. ‘Pianisten reageren hier enthousiast op en het zou extra motiverend zijn als de visualisatie mooier wordt naarmate het spel verbetert.’ (SB)

(

FOTO : AKOUSTOS ; ILLUSTRATIE : OLIVER MÜNZBERG

SEPTEMBER 2021 • DE INGENIEUR

41


EUREKA

Zoevende cocon Via de achterkant instappen en dan aerodynamisch en geruisloos over de weg zoeven. Dat kan straks misschien met de autonome Pininfarina Teorema. Als we de autobouwers mogen geloven, dan zoeven we in de toekomst ontspannen naar onze bestemming. De chauffeur wordt een passagier die rustig achteroverleunt. Zo ook in de Pininfarina Teorema, een conceptcar die volledig virtueel is ontwikkeld met het interieur als startpunt. Het resultaat is een extreem gestroomlijnde, autonome auto met een cocon voor de passagiers. Zoals veel conceptauto’s staat de Teorema op een skateboardvormig chassis met elektrische aandrijftechniek. Hierdoor is er binnenin vrije

42

DE INGENIEUR • SEPTEMBER 2021

vloerruimte. De chauffeursstoel zit voor in het midden want deze autonome auto is ook naar wens zelf te besturen. De stoel is ook gewoon naar achteren te draaien richting de passagiers. De vier stoelen voor de passagiers staan in vliegtuigopstelling, in rijen van twee aan weerszijden van de cabine met daar tussendoor een looppad. Twee stoelen kunnen in elkaar vouwen tot een lange, comfortabele slaapbank. De auto heeft geen conventionele deuren aan de zijkanten. Toegang tot de cabine gaat via een deur in de

achterkant, waarbij tegelijk het dak omhoog scharniert zodat men makkelijk naar binnen kan lopen. De 5,4 meter lange en 1,4 meter hoge carrosserie loopt van voren naar achteren steeds breder uit en wordt dan abrupt afgesneden, als een kogelvorm. Langs het passagierscompartiment lopen in de lengterichting van de auto luchtkanalen die geleidelijk smaller worden. Hierdoor versnelt de luchtstroom, wat de aerodynamica ten goede komt, de luchtweerstand vermindert en de efficiëntie verhoogt. (PS) (

FOTO : PININFARINA


Drenkelingalarm

Elektrische eenwieler In Nederland gebruiken we vaak een vouwfiets om de laatste kilometers van de trein naar een bestemming af te leggen. Een elektrische eenwieler is natuurlijk ook een optie. Het bedrijf InMotion brengt nu een nieuw model op de markt, de V12. Deze unicycle heeft twee uitklapbare platforms aan weerszijden van het wiel waar de rijder op kan staan. De eenwieler beweegt door met een gyroscopische sensor de verplaatsing van het gewicht waar te nemen. Door naar voren te leunen versnelt de eenwieler, door naar achteren te leunen remt hij af. Met een vermogen van 2500 watt heeft de V12 een sterkere motor dan andere eenwielers op de markt. Het voertuig kan een heuvel oprijden tot een helling van 35 procent en heeft op vlak terrein een maximale snelheid van zeventig kilometer per uur. In het verkeer moet de eenwieler zich uiteraard houden aan de snelheidslimiet van 25 kilometer per uur. In het gebruik lijkt de unicycle meer op een skateboard dan een vouwfiets. Het vereist wat oefening om met deze eenwieler te rijden, en ook een helm en kniebeschermers zijn aan te raden. De ervaren rijders nemen het wiel mee naar het skatepark. De unicycle kost 2190 euro en is vanaf deze maand leverbaar. (SB)

Hoewel door de jaren heen steeds minder kinderen verdrinken, blijft verdrinking wel een belangrijke doodsoorzaak onder kleine kinderen. Het kan snel mis gaan, bijvoorbeeld als ouders heel even niet goed opletten. Het Amerikaanse bedrijf Wave Drowning Detection Systems ontwikkelde daarom de Wave W10 die waarschuwt als een kind te lang onder water blijft. Het W10-systeem werkt met tracking devices die door de kinderen worden gedragen. Deze zitten verwerkt in een hoofdband, in clips voor aan een duikbril of in een tag die met magneten op een zwempak kan worden bevestigd. In de tracker zitten twee bluetoothmodulen die allebei twee keer per seconde een signaal naar de hub sturen, de centrale module die bijvoorbeeld aan de rand van het zwembad wordt geplaatst.

Raakt de tracker volledig onder water, dan wordt het signaal van beide bluetoothmodulen geblokkeerd en slaat de hub alarm met een geluidsignaal en een oplichtende led-ring. Ouders kunnen zelf instellen na hoeveel tijd het alarm af moet gaan. Een hub kan tot tien trackers tegelijkertijd volgen. Een bijbehorende app waarschuwt als de batterijen in een van de trackers leeg raken. Wave werkt momenteel aan een verbeterde versie die ook detecteert of de tracker daadwerkelijk door het kind wordt gedragen. Met de huidige versie bestaat namelijk de kans dat het apparaatje af valt of opzettelijk wordt afgedaan, waarna deze simpelweg op het wateroppervlak blijft drijven terwijl de bluetoothmodulen gewoon contact houden met de hub. (PS)

(

FOTO : INMOTION ; WAVEDDS

SEPTEMBER 2021 • DE INGENIEUR

43


EUREKA

Licht luxe superjacht Groener, groter en lichter is het nieuwste bootontwerp van Lazzarini Design met eigen binnenhaven. Daar hangt wel een fiks prijskaartje aan. Superjachten worden steeds groter en luxer. Het nieuwe ontwerp van Italiaanse studio Lazzarini Design is volgens de maker ook nog eens groen en licht. Deze boot, genaamd Saturnia, is honderd meter lang en gemaakt van koolfstofvezels en epoxy, waardoor ze naar verwachting twee keer zo licht is als een normaal jacht van dezelfde omvang. Door het lichte gewicht en de hybride aandrijving van twee dieselmotoren en een elektro­ nische waterjet vaart Saturnia

44

DE INGENIEUR • SEPTEMBER 2021

schoner dan andere jachten. De motor van de waterjet is gekoppeld aan de twee diesel­ motoren. Hierdoor laadt deze als een dynamo op aan de dieselmotoren. Na gebruik van 1200 liter diesel kan de boot nog drie uur volledig elektrisch doorvaren. De boot heeft een maximum­ snelheid van dertig knopen, bijna 65 kilometer per uur. Het middenschip van Sa­ turnia heeft een verrassing in petto. De schuifdeuren kunnen zo omhoog klappen dat ze

boven een loungeplatform vormen met een glazen vloer en eronder een overdekte haven ontstaat. Bootjes tot anderhalve meter hoog kunnen aanmeren in het jacht. Ook kan zo de voorraad eenvoudig worden aangevuld tijdens de vaart. Saturnia kan op verzoek worden gebouwd voor een bedrag van drie­ honderd miljoen euro in on­ geveer dertig maanden. Maar het blijft natuurlijk een stuk groener om helemaal niet te gaan varen. (SB) (

foto : lazzarini design


Retrobuishorloge

Rolf zag een ding

Door een opmerkelijk toeval stuitte een Oekraïens team van ingenieurs op een voorraad ongebruikte nixiebuisjes in een oud militair warenhuis uit de Sovjet-Unie. Nixiebuisjes, de voorouders van de digitale display, zijn de afgelopen dertig jaar nauwelijks meer geproduceerd. De Oekraïense ingenieurs wilden deze technologie nieuw leven inblazen door de buisjes in een horloge te plaatsen. Onder de bedrijfsnaam Nixoid kwam de eerste versie van het horloge in 2018 op de markt. Een nixiebuis is een neonlamp met één anode en meerdere kathoden. Die kathoden kunnen in de vorm van de cijfers nul tot en met negen vlak achter elkaar geplaatst worden. Wanneer het buisje onder vacuüm gevuld is met neongas lichten de cijfers op in oranje en blauwe tinten. Nixiebuisjes werden voor militaire doeleinden gebruikt in voltmeters en frequentiemeters, maar ook om cijfers weer te geven op rekenmachines, in uurwerken en om de zender van een televisietoestel weer te geven. De lampjes gaan wel twintig jaar mee. Het nieuwe model horloge dat Nixoid uitbrengt is de Nixoid Next. Nieuw aan het model is de versnellingsmeter. Hierdoor lichten de cijfers op door het kantelen van de arm. Het horloge bevat twee nixiebuisjes, die achtereenvolgens het uur en de minuten laten zien. Het glas van het horloge is van saffier kristal, met een hardheid van negen op de schaal van Mohs, waardoor het niet gevoelig is voor krassen. De oplader is magnetisch en kan op de achterkant van het horloge worden aangesloten. De batterij gaat tien dagen mee bij dagelijks gebruik, zonder de snelheidsmeter bijna een maand. In slaapmodus gaat het horloge twee maanden mee. Het horloge kost 250 euro voor de simpele versie en 340 euro voor de volledige versie met versnellingsmeter. In augustus is de productie van de horloges gestart voor de eerste leveringen in september. (SB) (

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

Daar zit techniek in ‘Ga door het hek naast het milieuplein en dan zitten we daar vlak voor de waterzuivering.’ De locatieomschrijving biedt weinig hoop, maar tussen de containers voor restafval aan de ene kant en de bassins voor vies water aan de andere kant, blijkt de mooiste kleine racebaan van de wereld te liggen. Ik ben op bezoek bij Model Auto Club Heemstede (MACH). Met de ogen wijd ogen zie ik hoe de op afstand bestuurbare auto’s op het 250 meter lange circuit op het rechte stuk snelheden tot wel 120 kilometer per uur halen. Ik hou van het ‘wow, ik wist niet dat dit bestond’gevoel wanneer ik ergens een voor mij nieuw stukje wereld ontdek waar mensen mooie dingen doen met techniek. Het zijn niet alleen de auto’s waar techniek in zit. De leden van MACH, allemaal vrijwilligers, hebben een professionele tijdmeting in hun circuit ingebouwd, en een omroepinstallatie en pitstraat aangelegd. Via de webcam (machheemstede.nl/webcam) kun je zelfs live meekijken hoe er wordt geracet. Terwijl ik deze column schrijf, zie ik een clublid wat testrondjes doen met zijn rode raceauto. Het grappige is dat de leden van MACH die de racebaan aanleggen en die hun auto’s in optimale technische conditie houden, in hun werkleven helemaal niet allemaal met dit soort techniek bezig zijn. Er zitten accountants en geluidsmensen tussen, en Rutger die me uitnodigde te komen kijken, werkt in de ICT. Ik moet terugdenken aan de technieklessen op de middelbare school. Klasgenoten met minder affiniteit voor techniek die hardop het nut van het vak betwisten, kregen als standaardantwoord: ‘Hiermee kun je later een baan in de techniek krijgen.’ Gek genoeg hoorde ik dat argument nooit bij Engels toen ik zelf luid verzuchtte waarom ik de liefdesverklaringen van een vierhonderd jaar dode poëet moest doorspitten. Dan was het antwoord altijd: ‘Dat is goed voor je algemene vorming, en nooit: ‘Misschien word je later wel vertaler van Engelse literatuur.’ Tegenwoordig lees ik in de vakantie graag een Engels boek en ben ik blij als ik een verwijzing naar Shakespeare herken. Die algemene vorming heeft mijn leven verrijkt. Op dezelfde manier vind ik dat we blij moeten zijn met alle accountants die nu zelf de elektromotoren in hun op afstand bestuurbare auto’s aan het solderen zijn. De technieklessen waar ze dat geleerd hebben zijn geen weggegooid geld omdat ze er niets economisch mee doen, maar juist hartstikke waardevol omdat die kennis hun leven heeft verrijkt. Rolf is universitair hoofddocent aan de TU Delft, maker, spreker en schrijver.

FOTO : NIXOID ; PORTRET : ROBERT LAGENDIJK

SEPTEMBER 2021 • DE INGENIEUR

45


Doelen & drijfveren

De wereld een beetje beter maken, dat is de ambitie van veel ingenieurs. De duurzaamheidsdoelen van de VN vormen een vaste bron van inspiratie.

I N D U S T R I E , I N N O V AT I E E N INFRASTRUCTUUR

DUURZAME STEDEN EN GEMEENSCHAPPEN

VERANTWOORDE CONSUMPTIE EN PRODUCTIE

Ferdinand Grapperhaus jr. is technisch natuurkundige. In een Amerikaanse woestijn ontdekte hij dat hij ondernemer wilde worden. Met studiegenoot Willem Kesteloo startte hij Physee. Hun slimme gevel bespaart 30 procent energie.

‘Grijp je kans om zelf iets te bouwen’ Tekst: Amanda Verdonk • Foto: Bianca Sistermans

‘Willem Kesteloo ik kennen elkaar van de studie technische natuurkunde aan de TU Delft. We waren bijna afgestudeerd en al aan het solliciteren bij financiële instellin­ gen en consultancybureaus. Tegelijkertijd bestond de mogelijkheid om financiering te krijgen voor een spinoff van ons onder­ zoek naar coatings die licht absorberen. Het was een lastige keuze. We gingen naar het festival Burning Man in de Black Rock De­ sert in Nevada. Daar komen technologen, kunstenaars, feestgangers en mensen van alle kleuren en windstreken bij elkaar. We hadden een week lang geen telefoonbereik en gingen helemaal op in die ervaring. Je kunt er loskomen van je omgeving en de ver­ wachtingen die men van je heeft. Dat geeft ruimte voor je inner voice. Die zei me dat we de kans moesten grijpen zelf iets te bouwen en een positieve impact te hebben. Terug in Nederland togen we met het zand nog in de oren naar de Kamer van Koophandel. On­ dernemerschap vraagt veel van je. Je moet altijd klaar staan en je moet er de tijd voor nemen. Nu, zeven jaar later, hebben we vijf­ tig werknemers uit verschillende landen in dienst en zijn we bijna zover dat we ons pro­ duct op industriële schaal kunnen uitrollen.’ Hyperlokaal koelen ‘Gebouwen zijn verantwoordelijk voor maar liefst 40 procent van het mondiale

energieverbruik. Ze worden potdicht ge­ maakt waardoor er veel klimaatinstallaties nodig zijn. Daarvoor ontwikkelen wij een slimme gevel, genaamd Sense, die met sen­ soren aan de buitenkant temperatuur, licht en luchtkwaliteit meet. Dat maakt het moge­ lijk om hyperlokaal elke individuele ruimte te verwarmen of koelen. Bijvoorbeeld door zonwering, verwarming of ventilatie aan te sturen. In ons product komen algoritmen, machine learning en bouwfysica samen. Ge­ bouwen besparen daarmee 30 procent aan energie, omdat installaties alleen worden in­ gezet als het nodig is. Omdat onze sensor in het glas zit, meet hij direct de warmte van de zon en niet pas als een kamer is opgewarmd. Onlangs kregen we een investering van acht miljoen euro, waardoor we onze sensor­ module kleiner, betaalbaarder en efficiënter kunnen maken. Ook kunnen we daarmee ons onderzoek naar uv­absorberende coa­ tings voor de glastuinbouw uitbreiden.’ Fuik ‘Het ondernemerschap zat altijd al in mij. Ik heb vroeger wel twintig verschillende bijbaantjes gehad en had met vrienden een studentenchauffeursbedrijf. Ik koos voor na­ tuurkunde omdat dat het moeilijkste was wat je in Delft kon studeren. Ik was zeker niet de beste natuurkundige uit de klas; ik ben meer een generalist. Maar als je geen diehard tech­

neut bent, moet je oppassen dat je niet in een fuik terechtkomt. De corporate­wereld heeft heel goed door dat in Delft veel slimme jon­ gens en meisjes te vinden zijn. Voor je het weet, hebben ze je binnengehengeld. Maar ik zou iedereen met klem adviseren: neem goed de tijd om te overdenken wat je echt gelukkig maakt. Sinds een paar jaar orga­ niseren wij in Delft een zomerschool over groene energie en slimme technologie. Kin­ deren van tien tot twaalf jaar doen proefjes, maken prototypen en bezoeken laboratoria. Ik vind dat misschien wel de leukste week van het jaar. Ik hoop dat kinderen daardoor gaan inzien dat technologie niet alleen voor de slimsten is.’ New York ‘Ik droom dat we ons product op grote schaal produceren, en dat er een nieuwe standaard voor glas in gebouwen komt. Zeven jaar ge­ leden moesten we iedereen nog het nut van energiebesparing met een slimme gevel uit­ leggen, maar dat is gelukkig veranderd. Van welk gebouw ik dan droom? Een paar jaar geleden heeft het gehele Empire State Buil­ ding in New York dubbelglas gekregen. En daar waren ze al trots op! Er is dus nog een wereld te winnen. Wij richten ons eerst op de kantorenmarkt, en daar willen heel goed in worden. Maar uiteindelijk moet natuurlijk elk glas slim en duurzaam worden.’ SEPTEMBER 2021 • DE INGENIEUR

47


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

Het mysterie van de ringen van berkenzwam

Ötzi’s gereedschap Dertig jaar geleden werden de resten van een man uit de Bronstijd aangetroffen in een gletsjer op de grens van Oostenrijk en Italië. Van het onderzoek naar de werktuigen die de ijsmummie bij zich had, heeft de gepensioneerde Emmeloordse machinebouwer Hendrik Kuiken zijn levenswerk gemaakt. Een net, een boog met een bundel pijlen, een schraper, een mes, een bijl. Het is deze maand dertig jaar geleden dat naast het lichaam van een bij overlijden circa 45 jaar oude, 1,60 meter lange man uit de Bronstijd ook een raadselachtige verzameling gereedschappen werd aangetroffen, hoog in de Ötztaler Alpen op de grens van Italië en Oostenrijk. Naar het lichaam van ijsman ‘Ötzi’ is nadien uitvoerig onderzoek gedaan. Zijn genoom werd vastgesteld, wat uitwees dat hij bruin haar en bruine ogen moet hebben gehad. Op CT en MRI-scans werden een pijlpunt in de schouder, een hoofdwond en een snijwond in de hand opgemerkt. Omdat de verwondingen kort voor het overlijden zouden zijn ontstaan, concludeerden de onderzoekers dat een gevecht de ijsman vermoedelijk noodlottig is geworden – 5300 jaar geleden. Verslingerd aan fossielen Zodra de kranten melding maakten van de bijzondere vondst, was Hendrik Kuiken gegrepen. De werktuigbouwkundige, die indertijd nog aan het hoofd stond van een familiebedrijf in grondverzet- en landbouwmachines, is al een leven lang verslingerd aan fossielen, vuursteen en paddenstoelen.

48

DE INGENIEUR • SEPTEMBER 2021

Op een of andere manier kwamen zijn fascinaties nu samen. Sinds zijn pensionering verricht Kuiken een serieuze studie naar met name de werktuigen die bij het gletsjerlichaam zijn aangetroffen. Hij las alle boeken die erover zijn gepubliceerd, verslond de wetenschappelijke publicaties, communiceerde met de onderzoekers, verrichtte veldwerk in onder meer het aan Ötzi gewijde museum in Bolzano, noem maar op. Om zo dicht mogelijk bij de ijsman te komen, volgde hij zelfs een aantal cursussen. Nu kan hij van vuursteen bruikbare gereedschappen maken en in een mum van tijd pijlpunten scherpen, maar ook touw maken op de manier die in de Bronstijd gebruikelijk was. ‘Wie beheerst die technieken nog?’, vraagt hij zich af. ‘Die ontbreken volledig in de opleiding werktuigbouwkunde.’ Kuiken studeerde begin jaren zestig aan de Technische Universiteit Eindhoven, waar hij tot de derde lichting studenten behoorde. Na zijn studie kreeg hij zijn eerste werkopdracht: waarom de Philishave zo slecht schoor – zijn scriptiebegeleider was de uitvinder ervan. Op de specifieke koppelpen die Kuiken toen bedacht, kreeg hij patent. Die belandde bovendien meteen in alle scheerapparaten van Philips.


Zwameigenschappen Zijn belangstelling voor Ötzi is niet vrijblijvend; Kuiken pakt het net zo grondig aan als hij in zijn professionele loopbaan altijd heeft gedaan. ‘Als machinebouwer kwamen klanten naar me toe met een probleem. Daarvoor bedacht ik dan de oplossing in de vorm van een machine’, legt hij uit. ‘Bij Ötzi geldt de omgekeerde benadering. We zien de oplossingen die hij bij zich had in de vorm van werktuigen. Maar het kost veel onderzoek om te achterhalen welke problemen die werktuigen oplosten.’ Kuiken is met name geïntrigeerd door de zwammen die bij Ötzi zijn aangetroffen. Het gaat om twee soorten. Wat deed de prehistorische mens met dit materiaal? De tonderzwam moet hebben gediend om een vuurtje te ontsteken. Kuiken zet demonstratief een olielamp op tafel, waarbij het berkenzwammateriaal als lont dient. Het geeft een regelmatige vlam en blijft goed branden. Het kokertje van berkenschors die ook bij het lichaam is gevonden, moet als vlamhouder hebben gediend. De tweede soort paddenstoel intrigeert Kuiken nog meer. Het gaat om twee ringen gemaakt van berkenzwam, die vastzaten aan leertjes. In de Ötzi-literatuur wordt de theorie aangehouden dat deze dienden als geneesmiddel: het was de huisapotheek van de ijsman. ‘De hele wereld is daarvan overtuigd, maar ik twijfelde en besloot me erin te verdiepen.’ ‘Wat doe je dan als werktuigbouwkundige?’ Kuiken heeft de vraag nog niet gesteld of hij beantwoordt hem zelf al. Het begint met fundamenteel materiaalonderzoek. ‘Een sterkteanalyse van de berkenzwam was er nog niet. Zelfs het soortelijk gewicht was onbekend.’ Kuiken stelde dat laatste vast met een bak droge rijst: de zwam werkt als een spons, dus met water had het nooit gekund, legt hij uit. Hij nam ook wat zwammateriaal mee naar zijn oude universiteit, om het onder een elektronenmicroscoop te leggen. Uiteindelijk wist hij de treksterkte van berkenzwammateriaal vast te stellen. In de tussentijd had hij replica’s vervaardigd van het volledige instrumentarium van Ötzi en nader onderzoek verricht naar de restanten van de kleding. ‘In de machinebouw ben ik gewend dat er een hoofdconstructeur is die het overzicht behoudt. In de archeologie kent men zo iemand niet: daar blijft iedereen

in zijn eigen specialisme hangen. Als hoofdconstructeur in dit dossier heb ik alle details bestudeerd en op basis daarvan probeer ik tot een conclusie te komen.’ Verbindingsringen Af is het onderzoek nooit, maar over de zwamringetjes heeft Kuiken nu wel een precies idee. Hij wijst naar een foto van een nog onaangetaste vindplaats; Ötzi’s resten en zijn gerei liggen er nog verspreid in de sneeuw. ‘Dáár zie je zo’n ringetje’, en hij wijst naar wat kledingresten blijken te zijn. ‘Samen met dat leertje moeten die ringen hebben gediend als verbindingsstukje tussen riem en broekpijpen.’ De theorie over de medicinale werking van de zwam kan wat Kuiken betreft naar de prullenmand. ‘Monteer je een wiel, dan ben je pas klaar wanneer alle bouten goed vastzitten. In de archeologie is men vaak al blij als er een schroefje half in zit.’

Werktuigbouwkundige Hendrik Kuiken toont een aantal replica’s (boven) die hij maakte van Ötzi’s gereedschap. De originele artefacten (onder) worden bewaard in het aan de ijsmummie gewijde archeologiemuseum in Bolzano. FOTO ’ S ONDER : ZUID - TIRO LER ARCHEOLOGIEMUSEUM / HARALD WISTHALER PORTRET : PANCRAS DIJK

SEPTEMBER 2021 • DE INGENIEUR

49


WA AR

KUN N EN

WE

DEZE

M A A N D

N A A RT O E?

DE

IN GEN IEU R

TI P T

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

18/9

Holocaustmonument De dag voor de onthulling van het Nationaal Holocaust Namenmonument in Amsterdam, geeft de ontwerper, de Pools-Joodse architect Daniel Libeskind, er een lezing over in De Balie in dezelfde stad. Aansluitend spreekt hij met onder meer voormalig Rijksbouwmeester Floris Alkemade over het monument. De fysieke bijeenkomst is uitverkocht, maar er is een livestream te bekijken. Details: 18 september 2021, 15.00 uur, livestream via debalie.nl.

8-24/10

Op het klimatologisch kruispunt

In oktober vindt in Den Bosch het kunstfestival RE_NATURE plaats. Meer dan dertig kunstenaars en designers geven daar hun visie op de relatie tussen mens en natuur. Die is danig verstoord geraakt, ziet artistiek leider Imke Ruigrok: ‘We bevinden ons op een klimatologisch kruispunt, te midden van overstromingen en een pandemie. Het festival

is een uitnodiging om onze relatie met natuur te herzien. Veel kunstenaars en designers zijn actief bezig met de uitdagingen van de klimaatverandering.’ RE_NATURE is optimistisch van toon; het wil laten zien dat de mens met innovatie en creativiteit de ecologische disbalans kan keren. Meer informatie: www.re-nature.org

Lab voor creatieve jongeren Begin september ging op de eerste verdieping van de Bibliotheek Emmen het STROOMlab open. Het is een nieuwe, coole plek voor creatieve jongeren om elkaar te ontmoeten en te experimenteren met techniek en kunst. Bezoekers kunnen op zaterdagmiddagen zelf aan de slag 50

DE INGENIEUR • SEPTEMBER 2021

met 3D-printers (foto links), virtual reality-brillen, tekentablets, een soldeerstation en naaimachines. Daarnaast zijn er tal van workshops. De bibliotheek wil een bruisende plek zijn waar jongeren zich welkom voelen. Meer informatie: stroomlabemmen.nl

t/m 10/10

Vervreemd van de aarde Technologische ontwikkeling heeft ons vervreemd van onze planeet en alle niet-menselijke wezens op aarde. Dat idee van bioloog, filosoof en wetenschapshistoricus Donna Haraway vormt de basis voor de tentoonstelling Alienated in expositieruimte 38CC in Delft. Daarin onder meer het videowerk Factory of Electric Dreams van de Russische Mary Ponomareva. De installatie toont levensverbeterende technologieën die mensen tot toekomstbestendige cyborgs heeft gemaakt. Eén van deze cyborgs leidt de bezoeker zelfs rond door de tentoonstelling. Meer info op 38cc.nl. foto ’ s : florian braakman ; 38 cc


Enith

Een maandelijkse column in stripvorm door wetenschapsjournalist Enith Vlooswijk.

SEPTEMBER 2021 • DE INGENIEUR

51


De Ingenieur in gesprek

Arjen Tjallema is teamleider technologie bij The Ocean Cleanup

‘Niemand heeft ooit zoiets gebouwd’ Na tien jaar in de offshore te hebben gewerkt belandde Arjen Tjallema in 2016 bij The Ocean Cleanup. Naast oprichter Boyan Slat is Tjallema als technology manager verantwoordelijk voor de technische ontwikkeling van het systeem om de oceanen voor 2040 plasticvrij te maken. ‘Als ik zie hoeveel we nu al uit de oceaan vissen, dan schrik ik daar steeds weer van’, zegt hij. ‘De concentratie plastics is zo hoog.’ Tekst: Pancras Dijk

De ‘grootste schoonmaakoperatie in de geschiedenis’ noemt The Ocean Cleanup het zelf. Elk jaar weer belandden miljarden kilo’s plastic in zee, waar het een gevaar vormt voor het zeeleven. De ngo heeft als doel om de oceanen uiterlijk in 2040 voor 90 procent plasticvrij te maken en ze hoopt dat te bereiken door de inzet van moderne technologie. Arjen Tjallema werkt aan de ontwikkeling van het vlaggenschip: een plasticvanger voor de Great Pacific Garbage Patch in de Grote Oceaan, waar veel plastics zich ophopen. ‘We zijn pas op de helft van de testcampagne van System 002’, zegt Tjallema, ‘maar we hebben nu al een goed beeld van het functioneren van de nieuwe plasticvanger.’ Waar vinden deze testen plaats? ‘Onze benadering is altijd om zo veel en zo vroeg mogelijk te gaan testen, want daar leer je het meest van. Dat doen we vaak in de Noordzee. Met delen van het eerste systeem, Wilson, gingen we al in 2016 de Noordzee op om bepaalde aspecten van het systeem te testen en dat hebben we later herhaald. Het nieuwste systeem hebben we afgelopen januari al in de Noordzee getest. Maar om het systeem echt in actie te zien, hebben we plastic nodig. In dit geval is het een nadeel dat er in de Noordzee niet zoveel plastic ligt. Het echte testen van het volledige systeem kan daarom alleen in Great Pacific Garbage Patch, de grote opeenhoping van plastic tussen Hawaii en San Francisco. Om plastic uit de oceaan te kunnen vangen met een systeem als het onze, is het essentieel 52

DE INGENIEUR • SEPTEMBER 2021

dat er een consistent snelheidsverschil bestaat tussen het opvangsysteem en het plastic. Is dat verschil er niet, dan drijf je maar wat rond tussen het plastic, maar vang je niks. Is het snelheidsverschil niet constant, dan drijft gevangen plastic zo weer weg.’ Wat was de belangrijkste les van Wilson, het vorige opvangsysteem? ‘Bij Wilson gebruikten we de wind om het systeem net wat harder vooruit te blazen dan dat het plastic dreef. Dat werkte onvoldoende. Het plastic is weliswaar minder gevoelig voor directe kracht van de wind, maar de wind had een sterker effect op de golven dan we hadden berekend. Het snelheidsverschil tussen systeem en plastics was niet groot genoeg. Met System 001/b hoopten we dat op te lossen. Daaraan hadden we een onderwaterparachute toegevoegd, om het systeem juist langzamer te laten gaan dan de drijvende plastics.’ Werkte dat beter? ‘Ja, we zagen meteen dat het systeem nu niet alleen plastic ving, maar het ook goed vasthield. Maar toen we verder gingen rekenen, concludeerden we dat we met deze technologie veel te veel systemen nodig zouden hebben om de Garbage Patch schoon te maken. Het bleek niet schaalbaar, terwijl dat een van de vereisten is.’ Het nieuwste systeem is voorzien van voortstuwing. Waaruit bestaat die?


2006-2016: Bij Bluewater Energy Services verantwoordelijk voor ontwerp en productie van verankeringssystemen voor drijvende offshore constructies

‘We onderzochten de mogelijkheden om het systeem actief te kunnen sturen naar gebieden waar de plasticconcentratie het hoogst is. Met de eerdere systemen konden we dat niet, we waren afhankelijk van de wind en de golven. Daarom hebben we in System 002 gekozen voor actieve voortstuwing, in de vorm van twee schepen die elk een van de armen van de vanger trekken. Dat heeft een aantal voordelen. De schepen kunnen de vangarmen wijd uit elkaar houden, wat de instroom van plastic vergroot. Ontwerptechnisch scheelt dat een hoop hoofdbrekens, want voorheen moest de stijfheid van het materiaal voor de wijde foto ' s : the ocean cleanup

2016-heden: Werkzaam bij The Ocean Cleanup, verantwoordelijk voor technologische ontwikkeling van een drijvend opvangsysteem voor plastic

opening zorgen, maar dat lukte lang niet altijd. De opening kan nu ook veel groter worden, tot wel achttienhonderd meter. Dat is zes keer groter dan voorheen mogelijk was.’ Maar zijn de kosten niet veel hoger als je continu twee schepen laat meevaren? ‘Dat valt mee. Wilson werkte weliswaar passief, maar er waren wel degelijk schepen nodig: om het geheel steeds weer naar plekken te slepen met de hoogste concentratie plastic, maar ook voor onderhoud en voor het bergen van het ingevangen plastic. We zetten de schepen nu

t

2000-2006: Studie maritieme techniek aan de Technische Universiteit Delft

SEPTEMBER 2021 • DE INGENIEUR

53


QUOTE

anders in, maar niet per se meer en in kosten maakt dat niet uit.’

Hoeveel systemen zijn er nodig om het doel te halen? ‘Ik schat in dat zo’n vijftien van de huidige systemen genoeg zullen zijn om de Great Pacific Garbage Patch plasticvrij te maken. Maar we willen alle oceanen plasticvrij maken. Dus we willen ook elders zulke systemen inzetten. Nu al onderzoeken we of in bijvoorbeeld de Indische Oceaan de omstandig­ heden zodanig anders zijn dat het systeem aanpassin­ gen behoeft voor het daar kan worden ingezet.’

'We zijn met een leeg vel papier begonnen'

54

Hoe weet je waar de concentratie plastic het hoogst is? ‘We gebruiken modellen en voeren metingen uit. Soms wordt de Great Pacific Garbage Patch afgebeeld als een soort eiland waar je overheen kunt lopen, maar zo is het in werke­ lijkheid echt niet. In het deel met de hoogste dichtheid aan plastic gaat het om circa 65 kilo per vierkante kilo­ meter. Kijk je vanaf het schip over de zee uit, dan zie je het niet, wel als je recht naar beneden het water in kijkt. Hoe dichter je je in het hart van de Patch bevindt, hoe hoger de dichtheid, maar zelfs daar varieert de concen­ tratie nog. Computermodellen vertellen ons een hoop, we brengen ermee de hele plasticstroom van de rivie­ ren tot aan de Patch in beeld, Maar om te weten waar nú die hotspots zijn, combineren we de modellen met data uit observaties van de scheepsbemanning. Daar­ naast zetten we drones in. Die vliegen vanaf de schepen en bestrijken een groot gebied. Dankzij automatische beeldverwerking kunnen de drones plastic herkennen en zo het systeem de juiste kant op sturen. We kijken er zelfs met satellieten naar. Met name voor de grotere stukken plastic, van minstens een halve meter.’

Technology manager bij The Ocean Cleanup: dat klinkt als de droombaan van elke jonge ingenieur. Ervaart u dat ook zo? ‘Ja, ik vind het nog elke dag prachtig. Na mijn stu­ die maritieme techniek werkte ik tien jaar lang in de offshore. Dat vond ik heel interessant en ik heb er veel geleerd, maar wat ik nu doe is totaal anders. In de offshore en de scheepsbouw kun je altijd terugvallen op bestaande ontwerpen, maar nog niemand heeft ooit zo’n schoonmaaksysteem voor de oceaan gebouwd. Heel uitdagend dus. We zijn trouwens altijd op zoek naar nieuwe talenten, dus wie ook zo’n droombaan wil, moet vooral contact opnemen.’

Wanneer is het systeem klaar? ‘We hebben een duidelijk doel: in 2040 willen we 90 procent van alle plastics uit de oceaan hebben gevist. Dat doel houden we constant voor ogen. Daarnaast hebben we een aantal vereisten waaraan het eind­ product moet voldoen. Zo moet het betaalbaar zijn, want onze financiële middelen zijn niet onuitputtelijk. Daarnaast moet het zo min mogelijk CO2 uitstoten. We vinden het ook belangrijk dat het systeem het zeeleven niet schaadt. Aan boord bevinden zich nu speciale waarnemers die als taak hebben te kijken hoe het zeeleven reageert op de vangarmen. Het systeem be­ weegt zich zo langzaam voort, dat vissen makkelijk weg kunnen zwemmen. Mochten ze toch in de opvangzone belanden, dan zijn er ontsnappingsgaten waarlangs ze weg kunnen komen. We doen er alles aan om het zeele­ ven te beschermen.’

Duurt het niet lang voor The Ocean Cleanup werkelijk resultaten behaalt? ‘We zijn hier met een leeg vel papier begonnen. Als Wilson het inderdaad in één keer perfect had gedaan, was ik nu werkeloos geweest, maar de realiteit is dat zoiets nieuws bouwen nooit in één keer lukt. Dat we binnen vijf jaar van dat lege vel papier naar het daadwerkelijk opvissen van plastic zouden komen, had ik indertijd niet kunnen denken. Ons einddoel ligt in 2040, maar we zouden het liefst eerder klaar zijn, want hoe langer we wachten, hoe meer plastics er in zee belanden. Ik schrik nog altijd als ik zie hoeveel rotzooi ons systeem nu al uit de oceaan haalt. De ontwikkeling van het cleanup­systeem gaat stap voor stap. Ook Sys­ tem 002 zal niet het laatste zijn. Maar de stapjes worden wel steeds kleiner, want we komen steeds dichter bij een goed werkend systeem.’

DE INGENIEUR • SEPTEMBER

2021


UIT DE VERENIGING De laatste ontwikkelingen en activiteiten van het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs (KIVI).

14/9 Mobiliteit op de menselijke maat Coolsingel (foto), Nieuwezijds Voorburgwal, Oudegracht: drie bekende straten in transformatie. Een overeenkomst tussen deze en vele andere herinrichtingsprojecten is dat begrippen als ‘verkeersader’, ‘doorstroming’ en ‘capaciteit’ plaatsmaken voor ‘boulevard’, ‘promenade’ en ‘verblijfplaats’. Hoe kom je bij het ontwerpen van een straat tot de beste samenhang tussen verkeer en leefomgeving? Dat evenwicht tussen functionele en ruimtelijke kwaliteit is precair; stedenbouwkundigen en verkeerskundigen kunnen op dit vlak veel van elkaar leren. De KIVI-afdeling Verkeer en Vervoer organiseert daarom op 14 september een webinar met twee aansprekende sprekers. De eerste is ‘fietsprofessor’ Marco te Brömmelstroet. In zijn recente boek Het recht van de snelste (ook in dit blad lovend besproken) zet hij met medeauteur Thalia Verkade vraagtekens bij de letterlijke en figuurlijke ruimte die de auto inneemt in onze maatschappij. Maar hoe kijken verkeerskundigen daarnaar? Ook Ronald

Tamse praat mee. Als expert op het gebied van functional ambiance van de gemeente Utrecht heeft hij dagelijks te maken met lastige ontwerpvraagstukken. Wil je in aanmerking komen om het e-boek Het recht van de snelste (gratis) te ontvangen? Vermeld dit dan bij inschrijving op de website. Webinar Anders kijken naar stedelijke mobiliteit. 14 september van 16.00 tot 18.00 uur. Meer informatie op kivi.nl/afdelingen/ verkeer-en-vervoer/activiteiten/activiteit/ anders-kijken-naar-stedelijke-mobiliteit

22/9 Ontmoet The Beast Als je een calamiteit meldt via het alarmnummer 112, dan vliegt binnen een paar minuten ‘The Beast’ boven je hoofd. De drone maakt beelden van de calamiteit en stuurt ze door naar de hulpdiensten. De drone ziet, hoort en ruikt en kan daarmee mensenlevens redden en schade verminderen. Nu is dit nog een toekomstbeeld, maar al begin volgend jaar moeten politie, brandweer, ambulance en Rijkswaterstaat al over zo’n superdrone kunnen beschikken. The Beast is het werk van twintig onderzoekers, onder leiding van FOTO : GEMEENTE ROTTERDAM

Abeje Mersha, eerder dit jaar een van de drie genomineerden voor de Prins Friso Ingenieursprijs. Wil je meer weten? Meld je aan voor een webinar op woensdag 22 september. Abeje Mersha (lector Mechatronica bij Saxion) zal dan een uitgebreide presentatie houden en er is gelegenheid is voor vragen. Webinar Drone the Beast, op 22 september van 19.30-21.00 uur. Meer info op kivi.nl/ afdelingen/regio-gelderland/activiteiten/ activiteit/drone-the-beast

Vraag ’t de coach Elke maand legt De Ingenieur een vraag van een lezer voor aan een van de KIVI-ingenieurscoaches. Tekst: Dayinta Perrier

Hoe kan ik me voorbereiden op mijn pensionering? ‘Het is verstandig om je zeker vijf jaar voor je met pensioen gaat hierop voor te bereiden. Zeker aanpassingen in de financiën vergen tijd. Ook na je pensioen wil je nog steeds genoeg geld binnen krijgen om van te leven. Als ondernemer is het verstandig om bij het starten van een onderneming al te denken aan de oude dag. Sommige ondernemers hebben bijvoorbeeld hun bedrijf of pand als onderpand. Zoek tijdig uit of dit daadwerkelijk oplevert wat je had berekend. Een financieel adviseur kan hierbij helpen. Het is ook raadzaam je alvast voor te bereiden op een leven zonder werk. Meestal geeft werk een dagelijkse structuur en die verdwijnt als je niet meer naar kantoor hoeft. Als je gepensioneerd bent, hoef je heus niet meer iedere dag om zes uur ’s ochtends op te staan, maar een zeker ritme helpt wel gezond te blijven. Dus bedenk hoe je wil dat je leven eruit komt te zien en stel jezelf doelen. Dit kan bijvoorbeeld twee keer per week sporten zijn of een andere bezigheid. Door vooraf hier over na te denken vermijd je dat je in een zwart gat terechtkomt. Bovendien voorkomen regelmatige activiteiten dat je in sociaal isolement belandt. Houd er rekening mee dat bij pensionering ook de werk-privébalans ineens verschuift. De dagelijkse activiteiten zullen nu niet meer evenveel tijd in beslag nemen als eerst en je partner moet ook wennen aan je aanwezigheid. Dus ook thuis is het goed om te bespreken hoe jullie samen deze periode willen invullen. Het pensioen is natuurlijk vooral een prachtige tijd om dingen te doen die je nog op je bucket list hebt staan. En onthoud een ding: het loslaten van een werkomgeving is een vorm van rouwen. Je krijgt de omgeving met collega’s nooit meer terug. Je behoeden voor dat gemis kan niemand, maar gun jezelf de tijd om het te verwerken.’ Coach: Reg Hayes Heeft u ook een vraag? Mail naar redactie@ingenieur.nl SEPTEMBER 2021 • DE INGENIEUR

55


Vader van de moderne wetenschap Bijna niemand is zo van invloed geweest op de moderne manier van wetenschap bedrijven als William van Ockham, die pakweg zeven eeuwen geleden in Engeland leefde. Het boek Leven is eenvoudig betoont hem eer. Tekst: Jim Heirbaut

Boyle, Hooke en Gay-Lussac. Later gaat Haal weg wat je niet nodig hebt. Wie prohet over de evolutietheorie en over de beert om een natuurverschijnsel te verklawetten van de erfelijkheidsleer. ren, moet alle aannamen weglaten die niet De titel van het boek mag dan misschien bijdragen aan het verklaren van dat verluiden Leven is eenvoudig, het boek zelf schijnsel. Ofwel, als er verschillende hypois dat lang niet altijd. Regelmatig duizelt thesen mogelijk zijn om waarnemingen te het de lezer, als er weer eens een blik met verklaren, neem dan de meest eenvoudige. namen over hem wordt uitgestort. McFadDeze denktrant is bekend geworden als den meent wellicht compleet te moeten Ockhams Scheermes. Ockham kunnen zijn met de filosofen en wetenschappers we zien als de oervader van de moderne die voortbouwden op Ockhams ideeën, wetenschapsbeoefening, maar zijn naam maar dat wreekt zich soms. Net zo vaak is relatief onbekend. Er zijn maar weinig grijpt McFadden de lezer echter bij de ideeën zo van invloed geweest op onze lurven met prachtige anekdoten en mooie moderne manier van wetenschap bedrijsfeertekeningen van het leven in vroeger ven als dat ‘scheermes’ van Ockham, zo eeuwen. Zo wandelen we samen met de valt te lezen in het informatieve boek Leven is eenvoudig van de quantumbioloog zeventiende-eeuwse Engelse wetenschappers Hooke, Halley en Wren een koffiehuis Johnjoe McFadden (vertaald door Albert binnen, waar ze de nieuwste wetenschapWitteveen), hoogleraar in Engeland. pelijke bevindingen bespreken. En varen William van Ockham werd laat in de we later met Alfred Russel Wallace, een dertiende eeuw geboren in het gehucht concullega van de beroemdere Ockham in Engeland. Hij werd Charles Darwin, de rivieren van al jong lid van de orde van de Borneo op, op zoek naar nieuwe franciscanen, waar hij de kans We varen met soorten. Met vaak maar enkele kreeg om te studeren. Later studeerde hij theologie aan de Alfred Russel typeringen van mensen of een omgeving trekt McFadden de Universiteit van Oxford. OckWallace de lezer een vroegere tijd en een hams filosofie bracht hem in de andere wereld in. Zo leert die problemen met de paus en hij rivieren van de geleerden uit de veertiende vluchtte naar München. Borneo op eeuw − en later − kennen die Nemen leven en werk van om nieuwe de basis hebben gelegd voor de Ockham grofweg een derde deel Verlichting en daarmee voor de van het boek in beslag, daarna soorten te moderne wetenschap. neemt McFadden goed de tijd ontdekken McFadden trekt het zelfs nog om uit te weiden over de wetenbreder: ‘Eenvoud kenmerkt de schappers die schatplichtig zijn moderne cultuur, van de miaan Ockham. Hij laat de lezer nimalistische muziek van John zich een voorstelling maken van de middeleeuwen, waarin de natuurwetten Cage tot de klare lijnen in de architectuur van Le Corbusier, de sobere taal van die ons nu zo vertrouwd zijn, nog niet Samuel Beckett of de strakke lijnen van de waren bedacht of afgeleid. iPad. Het scheermes van Ockham ligt ten Hoe Kepler beschreef dat de planeten grondslag aan het Less is more van archiom de zon bewegen in ellipsbanen, voelt tect Mies van der Rohe [...] en de opmernu aan als een waarheid als een koe. Maar king van schrijver en piloot Antoine de destijds was het revolutionair. Saint Exupéry: “Het lijkt erop dat perfectie Het boek bevat meer boeiende hoofdniet wordt bereikt wanneer er niets meer stukken over astronomie, waarbij Mcover is om toe te voegen, maar wanneer er Fadden de denkstappen beschrijft die niets meer is om weg te halen.”’ Copernicus, Kepler en Galileï maakten bij het ontrafelen van hoe aarde, planeten en zon zich tot elkaar verhouden. Maar net zo gemakkelijk schrijft hij over de eerste Leven is eenvoudig stapjes in de scheikunde, met mensen als Johnjoe McFadden | 400 Blz. | € 29,99

56

DE INGENIEUR • SEPTEMBER 2021


Post uit Delft Nederland is een innovatieland en de TU Delft loopt voorop. Dat is de boodschap van het nieuwste postzegelvel van PostNL. Rekensommen komen tot leven Wat gebeurt er als een klas de saaie sommen mag vervangen door rekenlessen die met hun eigen leven te maken hebben? Tekst: Jim Heirbaut

Kun je in één boek de genres kinderboek, stripboek en populaire wetenschap combineren? Het lijkt nagenoeg onmogelijk, maar dat het kan bewijst het nieuwe boek Rekenen voor je leven van Edward van de Vendel en Ionica Smeets, met tekeningen van Floor de Goede. Het boek gaat over een basisschoolklas waar de rekenles de kinderen danig de keel uit hangt. De methode is zo kurkdroog, dat zelfs de leraren inzien dat het zo niet langer kan. Ze nemen een rigoureuze stap: de kinderen uit de klas mogen zelf vragen indienen uit hun leven, die dienen als basis voor rekenopgaven. Op die manier moet de rekenles meer gaan leven. En dat werkt als een tierelier. Ten eerste is Rekenen voor je leven als een lekker leesbaar. Het beschrijft avonturen van een moderne lagere schoolklas met alle zorgen, problemen, maar ook grappen en grollen van dien. Daardoorheen geweven zitten passages in stripverhaalvorm die samenvallen met de uitleg van de rekensommen. En ook dat werkt wonderwel goed. De vragen variëren van ‘Is plassen onder de douche goed voor het milieu?’ tot ‘Hoeveel kost het om een muur te bouwen rond ons voetbalveld?’ en ‘Waarom kies ik in de supermarkt altijd voor de langzaamste rij?’ (Antwoord: dat doe je helemaal niet, maar dat lijkt maar zo). Sommige vragen klinken misschien wat flauw, maar de antwoorden zijn tot in detail uitgewerkt en laten aan de jonge lezertjes zien hoe een rationele stap-voor-stapmethode eruitziet. Het boek is trouwens op verschillende manieren te lezen. Van kaft tot kaft, of al shoppend langs vragen die je aanspreken. Van elke vraag kan de lezer veel leren. De bijzondere sfeer die het boek ademt, is voor een groot deel te danken aan de paginagrote tekeningen die Floor de Goede maakte van de jonge hoofdpersonen.

Wie zijn post wil frankeren, kan er voortaan voor kiezen om in één moeite door het innovatievermogen van Nederland te promoten – of om preciezer te zijn: de positie van Delft als broedplaats van vernieuwing te bezegelen. Afgelopen maand bracht PostNL namelijk het postzegelvel Nederland Innovatieland uit, in samenwerking met de Technische Universiteit Delft. Het vel bestaat uit tien zegels, elk gewijd aan een ander vernieuwend project van wetenschappers van de TU Delft. Waarom die universiteit is uitverkoren en niet een van de andere drie TU’s die ons land rijk is? PostNL komt in de verantwoording niet verder dan dat de TU Delft ‘de grootste en oudste technische universiteit van ons land’ is. De directe aanleiding van de zegeluitgifte blijft ook in het ongewisse, wat de indruk wekt dat het om een goed getimede pr-stunt gaat, aan het begin van een nieuw academisch jaar. Voor deze zegelreeks is nu eens niet gekozen voor de alom bekende hoogtepunten uit de canon van de Nederlandse technologie, maar voor projecten van nú. Zo is een van de zegels gewijd aan Kitepower, een vliegersysteem waarmee energie kan worden opgewekt dat ooit door Wubbo Ockels is bedacht en waaraan nog altijd wordt gewerkt. Een andere zegel is gewijd aan Tiler, een tegel waarmee e-bikes en andere lichte elektrische voertuigen draadloos worden opgeladen. De Zandmotor, een zandopspuiting van 21 miljoen kuub zand voor de kust van Zuid-Holland, is ook van de partij. De tien postzegels hebben een waarde-aanduiding van Nederland 1 en zijn bedoeld voor binnenlandse brieven en ansichtkaarten. Illustrator Erwin Suvaal maakte de tekeningetjes en voor wie niet van zijn cartooneske stijl houdt: het voordeel van postzegels is dat ze hun geld sowieso waard zijn.

Rekenen voor je leven Edward van de Vendel en Ionica Smeets | 275 Blz. | € 18,95 beeld : postnl

SEPTEMBER 2021 • DE INGENIEUR

57


MEDIA

Nieuwe glazen gevels De combinatie van onderzoek en bouwen heeft geresulteerd in een uniek oeuvre, toont een nieuw boek over bureau Octatube en architect Mick Eekhout aan. Tekst: Pancras Dijk

In het kantoor van Mick Eekhout hangt een racefiets. Niet alleen omdat die zo mooi is, maar ook om de architect en emeritushoogleraar eraan te herinneren dat veel verschillende componenten in de juiste samenhang een volmaakt ontwerp kunnen opleveren. Soms raakt Eekhout het rijwiel even aan, schrijft hij in Glass Design Innovations in Architecture. Het heeft hem al menig eurekamoment opgeleverd. ‘Materialen en onderdelen inspireren me om nieuwe, technische mogelijkheden te verkennen’, schrijft hij. Eekhout richtte in 1993 in Delft het ontwerpbureau en productiebedrijf Octatube op. Inmiddels werken er meer dan honderd mensen bij het bedrijf, zowel ingenieurs als bouwers, dat op het gebied van staal- en glasinnovatie een wereldwijde reputatie heeft opgebouwd. De nieuwe uitgave van nai010 richt zich dan ook met name op de ontwerpen van glazen gevels en daken die Octatube heeft gerealiseerd, maar ook Eekhouts academische werk aan de TU Delft komt uitvoerig aan bod. Juist die combinatie van theorie en praktijk heeft unieke resultaten opgeleverd, schrijft Eekhout. Het bekendste voorbeeld

is de Rotterdamse Markthal. Daarvoor maakte Octatube de glazen kabelnetgevels, 35 meter hoog en 42 meter breed. In een interview met De Ingenieur vertelde Eekhout jaren geleden dat hij daar slapeloze nachten over had. Wie dit boek leest, begrijpt waarom: zo’n enorm bouwwerk, gebouwd op onbetrouwbare grond, waarbij elke minieme afwijking al funest kan zijn. De Markthal is maar een van de vele prachtontwerpen die hij de revue laat passeren. Van het Kunstmuseum Den Haag, waar Octatube de beeldbepalende glazen overkapping van de binnentuin verzorgde, tot ontwerpen in verre buitenlanden. Steeds weer ging Eekhout de strijd aan met het glas, dat hij in richtingen dwong die voor onmogelijk werden gehouden. ‘Ik begrijp niet dat je er nooit aan onderdoor bent gegaan’, zei een Rijksbouwmeester eens tegen Eekhout. Met het boek wil de architect juist ook de ingenieurs eren die zo’n zenuwinzinking met hun meesterlijke werk hebben weten te voorkomen. Glass Design Innovations in Architecture Mick Eekhout | 192 Blz. | € 39,95

De Markthal in Rotterdam foto : shutterstock

58

DE INGENIEUR • SEPTEMBER 2021


Q&A

Elke maand verschijnen er talloze boeken. De Ingenieur pikt de interessantste eruit en stelt de maker vijf vragen.

Felienne Hermans, behalve columnist van dit blad ook universitair hoofddocent aan het Leiden Institute of Advanced Computer Science van de Universiteit van Leiden, doet onderzoek naar (onderwijs in) programmeren. Een uitgever daagde haar uit er een boek over te schrijven. Dat is er nu: The Programmer’s Brain. What every programmer needs to know about cognition.

1 2 3 4 5

Tekst: Pancras Dijk

Waarom dit boek? ‘Kort voor corona gaf ik op basis van mijn colleges een lezing in de Verenigde Staten. Een uitgever daar was enthousiast en vroeg me of ik wel eens over een boek had nagedacht. Dat had ik natuurlijk wel, maar wanneer had ik daar nu tijd voor? Toen kwam de lockdown.’ Voor wie is het boek bedoeld? ‘Colleges vormen de basis voor het boek, maar behalve voor studenten is het interessant voor alle professionals die met computers en computertaal werken. Voor programmeurs is het ontzettend belangrijk om inzicht te krijgen in de manier waarop ons brein informatie verwerkt.’ Wat fascineert je in het onderwerp? ‘Ik vind het belangrijk dat mensen begrijpen wat computers doen, dat ze computertaal snappen. Ik ben op zoek gegaan naar wat “snappen” eigenlijk is? Wat gebeurt er dan in ons brein? Als we dat beter weten, dan zal dat ons helpen programma’s te schrijven die beter te begrijpen zijn.’ Wat heb je zelf geleerd bij het maken van dit boek? ‘Het is al een tijdje uit de mode om dingen uit het hoofd te leren. Je kunt immers alles opzoeken op internet. Maar dat blijkt in werkelijkheid net wat anders te liggen. Inderdaad, je kunt alles opzoeken, maar dat kost ten eerste zoektijd en ten tweede is je concentratie niet direct weer terug. Het loont dus de moeite om een vaste set aan veelgebruikte codes wel degelijk uit het hoofd te leren. Die les neem ik zelf ook ter harte.’ Waarover gaat je volgende boek? ‘Anderhalf jaar geleden verscheen er een kinderboek over programmeren waarin het hoofdpersonage, het meisje Felienne, op mij was gebaseerd. Ik schreef het niet zelf, maar was wel bij het maken betrokken. Ik denk nu na over een boek dat specifiek gaat over het programmeren voor kinderen. Dat zou docenten kunnen helpen bij het geven van programmeerles, maar ik denk dat ook programmeurs op zo’n boek zitten te wachten: die willen graag dat hun kinderen wat van hun programmeerliefde overnemen.’

PORTRET : ERIK VAN

’T

WOUD

Waarom is het toch zo moeilijk om een innovatief idee wereldwijd tot wasdom te laten komen? Hoe komt het dat zovelen hiermee worstelen? Wat kunnen we leren van verschillende organisaties en welke elementen dragen bij aan een succesvolle aanpak? Daarover schrijft ingenieur en ondernemer Ivo Aarninkhof. ONDERNEMEND INNOVEREN | | 134 BLZ. | € 27,50

Wie geïnteresseerd is in auto’s kent de podcast van BNR’s petrolheads Carlo Brantsen en Bas van Werven natuurlijk allang. Het draait zelden om de nieuwste modellen, maar juist om maatschappelijke aspecten en techniek.   PETROLHEADS | OP UW FAVORIETE PODCASTPLATFORM

Hoe werkt het universum en hoe passen wij mensen daarin? Nobelprijswinnaar Frank Wilczek beschrijft tien grondbeginselen uit de moderne natuurkunde, zoals tijd, ruimte, materie en energie. FUNDAMENTEEL. TIEN SLEUTELS TOT DE WERKELIJKHEID | 224 BLZ. | € 21,99

Zet vier totaal onervaren burgers in een SpaceX-raket, lanceer die naar de ruimte en laat ze pas vier dagen later terugkeren. Klinkt als fictie, maar in september wordt dit realiteit. Netflix maakt er nagenoeg in realtime een documentaireserie over. COUNTDOWN: INSPIRATION4 MISSION TO SPACE | NETFLIX | VANAF 6 SEPTEMBER

SEPTEMBER 2021 • 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.

Bebrilde Pygmalion Wanneer sciencefiction werkelijkheid wordt

Meer dan een halve eeuw voordat de eerste commerciële virtual reality-bril op de markt verscheen, dook het apparaat al op in sciencefictionverhalen. Zo belandt de hoofdpersoon van Pygmalion’s Spectacles uit 1935 in een paradijselijke wereld nadat hij iets op zijn hoofd heeft gezet dat vaag doet denken aan een gasmasker. De Amerikaanse schrijver Stanley G. Weinbaum brak in men: ‘... een apparaat dat vaag deed denken aan een gas1934 door met het korte verhaal A Martian Odyssey in masker, met een veiligheidsbril en rubberen mondstuk. het sciencefictiontijdschrift Wonder Stories. Lang heeft Burke bemonsterde het nieuwsgierig, terwijl de kleine hij niet van zijn succes kunnen genieten. Eind 1935 bebaarde professor een fles met een vloeistof heen en overleed Weinbaum op 33-jarige leeftijd aan longkanker. weer zwaaide. “Hier is het!” Hij glunderde. “Mijn vloeiZijn werk steeg ver uit boven dat van andere pulpfic- bare filmrol (...).” Hij decanteerde wat van de vloeistof in tie-auteurs, waardoor Weinbaum postuum geldt als een het masker en leidde een snoer naar een apparaat op tavan de grondleggers van de moderne sciencefiction. In fel. Een gelijkrichter, lichtte hij toe. “Voor de elektrolyse”.’ juni 1935 publiceerde Wonder Stories Weinbaums korte Onzin dus, maar wel visionaire onzin. verhaal Pygmalion’s Spectacles. Dit is waarschijnlijk de vroegst gepubliceerde verbeelDe VR-bril is een van de technologiding van een VR-bril. Hoofdpersoon Dan Burke ontmoet de sche vindingen uitgedokterd in het zonderlinge professor Albert Ludwig. De geleerde neemt hem mee naar zijn hotel- rijk der verbeelding van schrijvers kamer en Burke laat zich overhalen om zijn uitvinding te proberen: een filmvoorstelling die niet op een scherm wordt geprojecteerd, maar Pas in 1962 lanceerde de Amerikaanse uitvinder waar je middenin zit. Niet alleen met geluid en stereo- Morton Heilig de Sensorama. Zijn virtual reality-speelscopisch beeld, maar ook met smaak, geur en tastzin. De automaat met een vaststaande kijker, werd een complete bril brengt Burke in een onaards mooi bos. Uit de op- flop. Computerpionier Ivan Sutherland ontwikkelde haltrekkende nevel doemt een gestalte op, een jonge vrouw verwege de jaren zestig aan het MIT bij Boston de eerste die zich voorstelt als Galatea. Er bloeit iets moois op tus- experimentele virtual reality-bril die de bewegingen van sen de twee, maar de liefdesgeschiedenis komt ten einde het hoofd registreerde. In 1991 bracht de Brit Jonathan als de bril zijn werking verliest en de held terugkeert in Waldern onder de naam Virtuality, de eerste commerde troosteloze hotelkamer. ciële VR-headset op de markt. Op de voet gevolgd door de Japanse bedrijven Nintendo en Sega, en nog veel later Vloeibare film door het Amerikaanse Oculus. De uitleg van de technologie in sciencefiction dient meestal als rookgordijn om de onwaarschijnlijkheid er- Onderdompelen van te verhullen. Soms blijkt de auteur wel goed op de Nu Facebook Oculus heeft overgenomen, en ook Amahoogte van de laatste wetenschappelijke en technologi- zon, Apple, Google, Microsoft, Samsung en Sony zich sche inzichten, maar de echte sciencefictionfan laat zich op zogeheten immersive technology hebben geworpen, net zo lief verblinden door superieure onzin. Met zijn kondigen onderzoekbureaus Gartner en Grand View opleiding tot scheikundig ingenieur had Weinbaum de Research de definitieve doorbraak van virtual reality juiste papieren om met iets goeds op de proppen te ko- aan. Maar vooralsnog gaat het niet zo hard als een paar 60

DE INGENIEUR • SEPTEMBER 2021


1935

‘Luister! Een film geeft je beeld en geluid. Stel dat ik daar – op het moment dat het verhaal je interesse heeft gewekt – smaak, geur en zelfs tastzin aan toevoeg. Stel dat ik ervoor zorg dat je in het verhaal belandt, je spreekt tegen de schaduwen (personages) en zij antwoorden. In plaats van dat het verhaal zich op een scherm afspeelt, draait het helemaal om jou. Je zit erin. Zou dat niet zijn alsof een droom werkelijkheid wordt?’ Uit: Pygmalion’s Spectacles van de Amerikaanse sciencefictionauteur Stanley G. Weinbaum (1935)

jaar geleden werd verwacht. De brillen zijn duur en er is weinig content, zoals games en films, beschikbaar. Welbeschouwd heeft VR in fictie tot dusver betere zaken gedaan dan in de werkelijkheid. De lijst van romans en vooral films over VR is te lang om op te sommen. Denk bijvoorbeeld aan Tron (1982), The Matrix (1999), eXistenZ (1999), Avatar (2009), Her (2013) en vier afleveringen van Black Mirror (2016-2019). Maar het begon al met het verhaal The Man Who Awoke van de Canadese sciencefictionauteur Laurence Manning, waarin mensen een leven naar keuze kunnen leiden dankzij een machine die hun zintuigen vervangt. Gepubliceerd in 1933, twee jaar voor Pygmalion’s Spectacles. ‘Mensen creëren iets dat zo echt lijkt dat het tot leven komt.’ Als je virtual reality iets ruimer definieert, dan is het thema nog veel ouder en dieper geworteld in het collectieve bewustzijn. Zo verwijst Pygmalion’s Spectacles naar de Griekse mythe van beeldhouwer Pygmalion die

een ivoren beeld maakt van een vrouw zo mooi dat hij verliefd op haar wordt. Dankzij goddelijke interventie – door wie anders dan Aphrodite – komt het beeld tot leven, waarna Pygmalion en zijn Galatea trouwen en een dochter krijgen. Verbeeldingskracht De VR-bril maakt inmiddels deel uit van een lange lijst technologische doorbraken en uitvindingen die in het rijk der verbeelding van schrijvers en kunstenaars werden uitgedokterd. De mythe van Pygmalion staat symbool voor dit wonderlijke verschijnsel. We zouden deze vooruitziende vermogens van de verhaalkunst misschien wel het ‘Pygmalion-fenomeen’ kunnen noemen. Of een ‘Jules-Verne’tje’. In ieder geval is zo’n techniekhistorische voorspelling geen zeldzaam verschijnsel. Ze illustreert dat vooruitgang begint met verbeeldingskracht.

Then he saw her close before him - Galatea. He made a terrific effort to rise. illustratie : lumen winter , wonder stories , 1935

SEPTEMBER 2021 • DE INGENIEUR

61


Teamgeest

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

Racen zonder coureur Al zeventien jaar lang bouwt elk jaar een nieuw studententeam van de TU Eindhoven een racewagen. Sinds twee jaar moet die ook autonoom kunnen racen. Dat brengt veel nieuwe uitdagingen met zich mee voor team University Racing Eindhoven. Tekst: Jim Heirbaut

Aan de telefoon klinkt Dennis Gubbels nog enigszins beduusd. Het interview vindt plaats als hij net met zeven teamgenoten van University Racing Eindhoven (URE) is teruggekeerd van een wedstrijd in Barcelona. Daar werd hun zelfrijdende racewagen begin augustus getest op verschillende onderdelen en namen ze het op tegen zes andere teams. De Eindhovenaren werden eerste. ‘We zijn heel blij met dit resultaat. Er zijn nog genoeg punten te verbeteren aan onze auto, maar dat we nu al op de bovenste trede van het podium zouden staan, hadden we niet verwacht.’ Gubbels is teamleider van URE, een groep TU-studenten die zelf een autonome racewagen heeft ontworpen en gebouwd.

Momenteel bestaat het team uit 56 leden, afkomstig van zo’n beetje alle verschillende studierichtingen. In september gaat het nieuwe team van start om een eigen bolide te bouwen voor de competitie van het seizoen 2021-2022. ‘Zo gaat het elk jaar. Er is altijd doorloop in het team, dus ik denk dat er zo’n 25 mensen doorgaan in het nieuwe team. De rest wordt aangevuld met nieuwe studenten’, aldus Gubbels, die net zijn bachelor technische natuurkunde heeft afgerond. Handarbeid Zelf heeft hij drie jaar meegedraaid in het URE-team; twee jaar parttime en het afgelopen jaar fulltime als teamleider. URE functioneert als een bedrijf: er moet een

Bouwen Teamlid Wouter is in de monocoque (de cockpit) bezig met de slijptol. 62

DE INGENIEUR • SEPTEMBER 2021

product worden gebouwd en dat proces wordt opgedeeld in talloze deelprojecten. Zo heeft elke deelnemende student steeds wat te doen. ‘Ik ben destijds bij het team gegaan om praktisch bezig te zijn. Mijn studie technische natuurkunde vond ik behoorlijk theoretisch, en bij URE kreeg ik de kans met mijn handen aan de slag te gaan en samen te werken met anderen.’ Waar werken de studenten zoal aan? De auto is om te beginnen natuurlijk een mechanisch ding, met een chassis, ophanging, wielen, schokbrekers en elektromotoren. Daarover is inmiddels veel kennis aanwezig bij het team dat inmiddels zeventien jaar bestaat en steevast ‘gewoon’ een raceauto bouwde waar een coureur achter het stuur plaatsnam. Rondkijken Sinds 2019 heeft het team het roer omgegooid. Nu maken ze een elektrische racewagen die zó kan worden omgebouwd om autonoom te racen. Hiervoor worden er een aantal onderdelen vervangen en toegevoegd aan de wagen. Te beginnen met het om zich heen ‘kijken’ van de auto. Dat doet hij met een combinatie van technieken. De

Proefzitten De monocoque met een teamlid erin, al racet de auto straks zonder coureur. foto ’ s : ure


Naam: University Racing Eindhoven Aantal leden: 56 Doel: een autonome racewagen bouwen Perspectief: studenten klaarmaken voor een baan in de automobielindustrie

belangrijkste is lidar. Een soort radar, maar dan met onzichtbare laserpulsen. ‘Wij heb­ ben nu twee lidars op de voorzijde van de wagen zitten. Die scannen voortdurend een groot gebied vóór de auto. Zo ontstaat een puntenwolk, waaruit onze zelfontwikkelde software de vorm van de kegeltjes probeert te herkennen waar de auto tussendoor moet manoeuvreren. Is iets vermoedelijk een kegel, dan voegt de software in de camera­ beelden een vakje in. De slimme camera detecteert dan of het een gele of een blau­ we kegel is, die hij respectievelijk links of rechts moet passeren.’ Oriënteren Behalve rondkijken moet de auto ook ‘weten’ waar hij is en hoe hij georiënteerd staat. Dat gebeurt met een combinatie van gps en versnellingssensoren. ‘De gps die wij gebruiken is extra nauwkeurig, tot op de centimeter’, zegt Gubbels. In Barcelona bleek het testcircuit op een flauwe helling

Wedstrijd Teamleden brengen de auto in Barcelona naar de start.

te liggen, wat enige problemen gaf. ‘De werkelijk afgelegde afstand van de auto is dan iets groter dan wat de gps aan­ geeft. Daar hebben we van geleerd.’ Hoewel de wagen van URE niet het hele testcircuit afrondde, eindigde het team in Spanje toch als eerste, op basis van andere onderdelen, zoals acceleratie, het ontwerpproces en het opstellen van een businessmodel. ‘Geen enkel team reed de endurance race uit’, vertelt Gubbels. ‘De testbaan bleek lastiger te zijn dan verwacht. De ondergrond was hobbelig en een van de bochten zat op maar een paar meter van een muur. Dat was wel steeds billen­ knijpen, want gaat er dan iets mis, dan heb je extreem weinig tijd om de nood­ knop in te drukken.’ Unieke kennis Veel van de teamleden van URE zitten erbij uit belangstelling voor de auto­ wereld. Bij het werken aan een eigen racewagen doen ze veel kennis op over de techniek die ze op geen andere manier hadden kunnen vergaren. ‘Soms gaan onze mensen na vertrek aan de slag bij een bedrijf in de automotive­industrie. Een voormalig teamlid werkt nu bij een startup die artifical intelligence voor in auto’s ontwikkelt. Een ander liep stage in Italië en kwam zo achter de schermen bij Formule 1­teams. Velen dromen ervan ooit te werken in de Formule 1 of bij een grote autofabrikant.’ De Eindhovense studenten kijken met belangstelling naar de grote bedrijven die autonoom rijden ontwikkelen. ‘Het feit dat er passagiers aan boord zijn, maakt de uitdagingen nog lastiger. Ik vind het erg fascinerend om te zien hoe Tesla kiest voor alleen maar camera’s aan boord, terwijl andere bedrijven juist op lidar vertrouwen. Ook kunnen wij veel leren van de structuur van de software van die bedrijven en hoe hun auto’s een rijpad plannen.’

foto : deltares

Deltagoot Onderzoek naar de gevolgen van golfslag op waterkeringen is onmogelijk op schaal uit te voeren. De reusachtige Deltagoot van Deltares biedt dan uitkomst.

Eén miljoen woningen De opgave is enorm: voor 2030 moeten er een miljoen woningen worden bijgebouwd in ons land. Maar waar is nog ruimte en welke technieken kunnen helpen het bouwtempo op te voeren?

Nieuw elektrisch Hoe vergroenen we het verkeer? Een spannende optie is het elektrisch maken van benzine- en dieselauto’s. Maar hoe gaat dat in z’n werk? En kan dezelfde techniek ook de bouw helpen?

Stratos IV Na drie jaar keihard werken is het zover: studenten van de TU Delft reizen naar Spanje om er hun zelfgebouwde raket te lanceren. Halen ze de gehoopte hoogte van 61 kilometer? de inhoud is onder voorbehoud

SEPTEMBER 2021 • DE INGENIEUR

63


Vragenvuur

Zeven prikkelende vragen aan Simon Rozendaal, kritisch wetenschapsjournalist. Binnenkort verschijnt een herdruk van zijn boek Alles wordt beter! (Nou ja, bijna alles).

Tekst: Jim Heirbaut

Wat is het laatste dat u zelf heeft gerepareerd?

‘Niks! Ik ben notoir onhandig en besteed alle klusjes uit. De essentie van techniek is dat er flink wordt gespecialiseerd. Dus als er iets hapert, ga je naar degene die er het meeste vanaf weet. Dat is ook nog eens goed voor de sociale cohesie.’

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

‘Voor de ongekende menselijke domheid. Mensen blijken gevoelig voor totale desinformatie, snappen niet hoe iets basaals als een vaccin werkt en weigeren het dus maar. Dat komt volgens mij door sociale media, waar mensen alleen de informatie oppikken die hen goed uitkomt. Maar al die desinformatie heeft wel als vervelend gevolg dat veel mensen de meest elementaire dingen niet meer begrijpen. Misschien dat over een eeuw iets is bedacht waarmee we mensen snel bepaalde basiskennis kunnen bijbrengen.’

Waarover zegt u ‘Ik wou dat ik dát uitgevonden had!’

‘Als afgestudeerd chemicus zeg ik: kunstmest, één van de mooiste, meest humanitaire uitvindingen die er zijn. Het heeft honderden miljoenen mensen van een hongerdood gered. Maar, zoals zo vaak bij technologische ontwikkelingen, is er ook een keerzijde. Kunstmest heeft ook flink bijgedragen aan het stikstofprobleem waar we nu mee zitten.’

Welk (sociale) medium zou u niet meer willen missen?

‘De krant. Het is jammer dat zijn voortbestaan wordt bedreigd, want het is zo’n prachtig medium. De krant confronteert je met dingen waarnaar je helemaal niet op zoek was, waarvan je niet eens wíst dat je erin geïnteresseerd was. Hij verrijkt je leven, en bespaart je ook nog eens een hoop tijd, omdat journalisten voor de lezer hebben uitgezocht wat belangrijk is om te weten.’

Welke technologische ontwikkeling baart u zorgen?

‘Sociale media, zoals ik eerder zei, omdat daar de grootste onzin als waarheid wordt verspreid. Over een andere ontwikkeling schrijf ik mijn volgende boek: hoe ongelofelijk beter we zijn gaan meten in de laatste decennia en hoe dit ook leidt tot overtrokken reacties op bepaalde stoffen. Neem de stof fipronil die in 2017 in eieren werd ontdekt. Het ging om zulke lage concentraties, dat het volslagen belachelijk is dat al die eieren zijn vernietigd. Paracelsus zei het al: gif bestaat niet, het is de concentratie die bepaalt of iets giftig is.’

Hoe bereidt u zich voor op de energietransitie?

Dilemma: Welke superkracht kiest u: de opwarming van de aarde stoppen of covid-19 de wereld uit helpen? 64

DE INGENIEUR SEPTEMBER 2021

‘Door geduld te oefenen. De energietransitie gaat denk ik een eeuw duren, want ik vrees dat we nu de technische middelen nog niet hebben om de opwarming krachtig genoeg tegen te gaan. En in de huidige paniek en haast doen we dingen die niet zo verstandig zijn. Zon en wind blijken toch niet de meest handige energiebronnen te zijn. En kernenergie willen veel mensen niet. Hoewel ik denk dat dit over tien jaar anders zal zijn.’ ‘De opwarming stoppen, geen twijfel mogelijk, want dat is een veel groter probleem. Op dit moment vallen de gevolgen eigenlijk nog mee, maar die kunnen ingrijpend worden. Covid-19 hebben we al deels getackeld met die wonderschone mRNA-vaccins. En verder zal het virus nog wel een aantal jaren onder ons blijven, doorevoluerend tot een naar griepje.’


KIVI helpt jou bij het vinden van een stage

KIVI helpt jou bij het vinden van een stagiair community.kivi.nl/stageplaatsen


KIVI ACADEMY

Stay on top of your hard skills with the KIVI academy

Check out Cisco’s new offers Now even more complete kivi.nl/persoonlijke-ontwikkeling/leren-en-studeren/academy

Profile for De Ingenieur

De Ingenieur september 2021  

De Ingenieur september 2021  

Recommendations could not be loaded

Recommendations could not be loaded

Recommendations could not be loaded

Recommendations could not be loaded