De Ingenieur oktober 2021

TECHNIEK MAAKT JE TOEKOMST

DE INGENIEUR NR. 10 JAARGANG 133 OKTOBER 2021

BOUWEN ONDER ZEENIVEAU ...EN SNEL OOK

ERIK OOSTWEGEL

|

Geopolymeren Duurzaam alternatief voor cement

D E LTA G O O T

|

ZELFGEBOUWDE RAKET

Li An Phoa: Gun kinderen een schone rivier

|

FRIEDRICH FRÖBEL

|

ELEKTRISCHE MACHINES

Autonome veegmachine Schone straten dankzij robot

SYMPOSIUM 4 NOVEMBER 2021 14.00-21.00 UUR GROTE ZAAL KIVI, PRINSESSEGRACHT 23 DEN HAAG (MET LIVESTREAM)

Van Grijs naar Groen Woningbouw in een veranderend klimaat

Tim van Hattum Programmaleider klimaat aan de Wageningen University & Research

Manita Koop Collegelid Hoogheemraadschap Delfland

Eva Stache Architect en onderzoeker Onderwerp Klimaatadaptieve ontwerpopgave

Onderwerp Het belang van waterbeheer

Onderwerp Overall visie op de klimaatopgave

Daniel Koerhuis Tweede Kamerlid VVD Bouwen en Wonen

Gerard Streng Director of marketing & sales bij Strukton Worksphere

Onderwerp Politieke verantwoordelijkheid

Onderwerp Innovatie en toekomstperspectief

Taco van Hoek Directeur Economisch Instituut voor de Bouw (EIB) Onderwerp Economisch inzicht in de bouwopgave

Jan Brouwer Onderzoeker Onderwerp Nieuwe volkshuisvesting in cijfers

Organisatie: KIVI-afdelingen Bouw en Landgebruik & Watermanagement kivi.nl/afdelingen/bouw/activiteiten/activiteit/van-grijs-naar-groen

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

De ezel en de beer Leg dat Markermeer toch droog en bouw het vol! Dan hebben we de woningnood in één keer opgelost. En waarom spuiten we eigenlijk geen wooneilanden op voor de kust? Doen we in Dubai toch ook? Of nog beter: laten we drijvende steden ontwikkelen. Hoe klimaatbestendig zullen die zijn! Goede ideeën te over als het gaat om het oplossen van de woningnood. Maar als ik ze hoor, denk ik onwillekeurig aan een favoriet voorleesverhaaltje bij ons thuis. BOEM! Daar lag de ezel, in een diepe kuil. Hij begon om hulp te roepen, waarop direct de beer kwam aangesneld. ‘Geen zorgen, ik haal je er wel uit, vriend’, stelde hij de ezel gerust. De beer pakte het grondig aan. Hij besloot een hijskraan te bouwen. Dat bleek nog niet zo eenvoudig. Terwijl het gevaarte langzaam gestalte kreeg, viel de duisternis in. De ongelukkige ezel had genoeg van het wachten. Met een enorme krachtsinspanning wist hij zichzelf uit de kuil omhoog te hijsen en hij wandelde naar huis. De volgende dag was de hijskraan klaar. Nu kan ik je redden, riep de trotse beer enthousiast. De ezel was de beroerdste niet. Hij liet zich weer in de kuil vallen en begon hard om hulp te roepen. Natuurlijk, we moeten die hijskraan bouwen. Maar de talloze woningzoekenden van nu hebben daar weinig aan. Hoe we de bouw wél kunnen versnellen, en waar nog plek is? U leest het in het omslagverhaal van deze maand.

De beer besloot een hijskraan te bouwen

FOTO : ROBERT LAGENDIJK

OKTOBER 2021 • DE INGENIEUR

1

NR. 10 JAARGANG 133

12

OKTOBER 2021

foto : tata steel

De grote bouwopgave Om de hoogoplopende woningnood te lenigen moeten er voor 2030 bijna een miljoen woningen worden gebouwd. Maar waar moeten die komen? En is bouwen in de Randstad wel verstandig? Hoe valt de bouw te versnellen? Een tweeluik over een van de grootste maatschappelijke opgaven van dit moment.

24 Ombouwen naar elektrisch

48 Beter beton

52 ‘Impact op ieders leven’

Overal om ons heen zien we auto’s, scooters en stepjes met een elektrische aandrijving. Nu moet ook de bouwsector aan verregaande elektrificatie geloven. Een klein Nederlands bedrijf speelt daarin een voortrekkersrol.

Dat beton zo’n grote CO2-voetafdruk heeft, komt voornamelijk door het cement dat erin zit. Door dat te vervangen door zogenoemde geopolymeren wordt beton ineens een stuk duurzamer.

‘Wat een aannemer doet snapt iedereen, maar de kennis over ingenieursbureaus is vaak erg beperkt’, stelt ceo Erik Oostwegel van het jarige Royal HaskoningDHV.

35 Storm op schaal Wie de grootste kunstmatige golven ter wereld wil zien, moet in Delft zijn. De Deltagoot van Deltares is zes jaar na de opening nog altijd onmisbaar voor wie de gevolgen van golfslag op de dijken en duinen wil onderzoeken. 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

Wie de lucht in wil bouwen, moet eerst de grond in. Deze ‘ode aan de heipaal’ staat in Amsterdam. beeld : piet van wijk TWITTER: @DE_INGENIEUR

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 Het nieuwe Electrical Sustainable Power Lab van de TU Delft

40 Eureka De slootmotor en andere productontwerpen van morgen

56 Media Lezen, luisteren, gamen en kijken

Columns 21 Enith De nieuwste podcast

23 Podium Thijs ten Brinck

31 Möring Orchideeënkweker

39 Jims verwondering De kletskassa

45 Rolf zag iets nieuws Kapiteins rond een vijver

Persoonlijk 34 Uit de vereniging Waterbouwdag, Geotechniekdag en ander KIVI-nieuws

46 Doelen & drijfveren Li An Phoa wandelt langs de IJssel

62 Teamgeest Het Delftse DARE bouwt een raket

64 Vragenvuur Poolonderzoeker en weerman Peter Kuipers Munneke

En verder 29 Zien & Doen Dutch Design Week

30 Inbox Reacties van lezers

60 Voorwaarts Fröbels blokkendoos

‘Zelfs bedrijven die vooroplopen met automatisering, zoals Amazon, blijven mensen aannemen voor simpele taken. Alle bezorgdrones en magazijnrobots ten spijt is het blijkbaar makkelijker een blik mensen open te trekken dan een computer hetzelfde trucje te laten leren.’ Waar zijn de robots als je ze nodig hebt, vraagt columnist Marc Hijink zich af (NRC).

‘Ik vind het debat in Nederland heel cynisch. Vooral ter linkerzijde wordt alles afgefakkeld. We kunnen niets uitsluiten. Ook geen bedrijven, geen startups en ook Shell niet.’ Kernenergie, biomassa, ondergrondse CO2-opslag: CDA-Kamerlid Henri Bontenbal kan en wil maar niet kiezen (Trouw).

‘Wij hopen hiermee bij te dragen aan een gezondere, duurzamere, rechtvaardigere en robuustere voedselproductie voor iedereen.’ WUR-voorzitter Louise Fresco kondigt aan dat haar universiteit gepatenteerde Crispr-technologie gratis gaat delen voor gebruik in plantenveredeling (wur.nl).

GEKNIPT ‘De klimaattafels proberen nu in allerijl de uitstoot van álle fabrieken, industrieën en sectoren te halveren. Zonder zich af te vragen of een sector er überhaupt wel zou moeten zijn in een klimaatneutraal 2100.’ Voorzitter van de Jonge Klimaatbeweging Werner Schouten mist fundamentele systeemdiscussies (duurzamedinsdag.nl).

‘Veiligheid is steeds meer digitale veiligheid geworden. De afgelopen jaren zag ik vanuit de Haagse politiek de urgentie toenemen om hier wat aan te gaan doen.’ Lodewijk Asscher (oud-PvdA-leider) is aangesteld als aanjager van het nieuwe Centrum voor Veiligheid en Digitalisering (utwente.nl).

‘Dankzij ons computermodel kunnen we virtueel een hart opereren en kijken wat de effecten van een ingreep zijn.’ Mathias Peirlinck, biomedisch ingenieur aan de UGent en universitair hoofddocent aan de TU Delft, ontwikkelt digitale kopieën van organen (radio1.be). FEBRUARI 2020 • DE INGENIEUR

3

xxxx p.22

xxxx p.23

xxxx p. 26

ONDER REDACTIE VAN JIM HEIRBAUT

xxxxx p.18

REDACTIE@INGENIEUR.NL

Nieuwe natuur versterkt kustlijn Zeeuws-Vlaanderen Waterdunen, ten westen van Breskens, bewijst dat natuurherstel en recreatie prima samengaan met noodzakelijke kustversterking. Tekst: Pancras Dijk

De westkust van Zeeuws-Vlaanderen gold als een zwakke schakel in de kustbescherming. Om het achterland beter te beschermen, waren forse dijkversterkingen nodig. In samenspraak met de gemeente Sluis, een recreatieondernemer, het waterschap Scheldestromen en stichting Het Zeeuwse Landschap koos de Provincie Zeeland in 2012 voor een aanpak die de veiligheid waarborgt en tegelijk de lokale economie en de natuur ten goede komt: Waterdunen. Begin deze maand is er de eerste wandelroute geopend. De kustversterking leek aanvankelijk problematisch. ‘Vlak voor de kust loopt de vaargeul. Het moest landinwaarts worden opgelost’, zegt projectmedewerker Anya Langerak. De partijen kozen ervoor de bestaande duinen om te vormen in een ‘klimaatduin’ van achttien meter hoog en driehonderd meter breed,

waarvoor anderhalve miljoen kuub aarde en zo’n vierhonderdduizend kuub zand is aangevoerd. Het zand is vanuit de Westerschelde opgespoten, de aarde komt goeddeels uit nieuwe kreken in het voormalige akkerland. Het duin is berekend op zeespiegelstijging en moet tweehonderd jaar meegaan. Door de dijk is een getijdenduiker aangebracht, bestaand uit vier kokers van honderd meter lang. Bij vloed kan zout water het gebied instromen; bij laag water stroomt het weer weg. ‘Het getijdeverschil in de Westerschelde is 3,83 meter, in Waterdunen maximaal anderhalve meter’, stelt Langerak. Niet alleen bij een zware storm kunnen schuiven in de kokers worden gesloten, maar ook in het broedseizoen staan ze minder ver open, om te voorkomen dat broedeilandjes onderlopen. Rond Waterdunen is behalve een deels verhoogd fietspad met prachtige vergezichten ook een ringvaart aangelegd. Die moet verzilting van omliggende landbouwgronden voorkomen. Komend jaar verrijzen de eerste vakantiehuisjes in het 350 hectare grote gebied. Vogels weten het nu al te vinden: dit jaar werden er al duizenden broedparen geteld.

Van Oord bestelt megaschip voor windmolens op zee Offshorebedrijf Van Oord laat in China een installatieschip bouwen voor de aanleg van windparken. Het zogenoemde jack-up-schip wordt 175 meter lang en is geschikt voor de aanleg van de nieuwe generatie windturbines van 20 megawatt. Alleen al de rotorbladen daarvan zijn meer dan honderd meter lang. Het nieuw te bouwen schip heeft een kraan van het eveneens Nederlandse Huisman die hiermee overweg kan en staat op vier poten van 126 meter lang. Het schip kan daardoor werken in wateren tot zeventig meter diep. Oplevering is in 2024. (JH)

Geïmporteerde mondkapjes vaak niet veilig Een gebruikt en vervolgens gesteriliseerd medisch mondmasker was in de beginmaanden van de coronapandemie vorig jaar in veel gevallen veiliger dan een geïmporteerd, nieuw exemplaar. Dat blijkt uit onderzoek van de TU Delft in samenwerking met het living lab GreenCycl. Van de nieuwe mondmaskers voldeed tweederde niet aan de veiligheidseisen. Formeel moeten FFP2-maskers 94 procent van de virusdeeltjes tegenhouden. De Delftse onderzoekers ontdekten dat dit in sommige gevallen maar 10 of 20 procent was. ‘Dan kun je ze beter niet gebruiken’, aldus onderzoeker Tim Horeman. (PD)

Lees het laatste technieknieuws op www.deingenieur.nl

4

DE INGENIEUR • OKTOBER 2021

foto : provincie zeeland

Zonnepanelen kunnen fel zonlicht voor een deel tegenhouden en omzetten in schone elektriciteit. foto : fraunhofer ise

Zonnepanelen beschermen appelbomen tegen buien en felle zon In Duitsland testen onderzoekers van Fraunhofer hoe appelbomen groeien wanneer ze worden overkapt door zonnepanelen. De verwachting is dat de appel­ oogst even goed of zelfs beter zal zijn dan zonder panelen. En een zonnepark genereert voor de boer gelijk extra inkomsten. Tekst: Jim Heirbaut Het proefproject loopt bij een appelboom­ gaard in Gelsdorf, twintig kilometer ten zuiden van Bonn. Daar heeft het Fraun­ hofer­Institut für Solare Energiesysteme ISE samen met de fabrikant BayWa r.e. zo’n 9100 vierkante meter aan zonne­ panelen opgesteld boven de appelbomen. Tezamen kunnen die, onder de gunstigste omstandigheden, 258 kilowatt aan stroom opwekken. Daarnaast beschermen de panelen de appelbomen tegen te veel regen of heftige hagelbuien, omstandigheden die vaker gaan voorkomen vanwege klimaatveran­ dering. Maar ook te felle zon in de zomer is

niet goed voor de appelbomen. De zonne­ panelen houden dat voor een deel tegen en zetten het om in schone elektriciteit. Dat luistert wel nauw. Krijgen appelbomen te weinig zonlicht, dan gaat dat ten koste van de oogst. ‘Appels blijven dan kleiner of krijgen niet die mooie rode blos. Boeren kunnen er dan minder voor vragen’, vertelt Max Trommsdorff, hoofd van de groep Agrivoltaics van Fraunhofer ISE. Daarom gaan de onderzoekers de op­ brengst aan appels, zowel in kwaliteit als in kwantiteit vergeleken met een appelboom­ gaard er vlak naast die met beschermende folie en anti­hagelnetten is afgedekt. Verder bekijken ze in het project acht appelrassen en ook drie verschillende typen zonnepanelen. Bij het eerste type zitten de zonnecellen – de blauwe vier­ kanten van silicium – in lange strips naast elkaar, bij het tweede zijn de cellen geor­ dend in vierkante blokken. ‘De panelen laten allemaal evenveel licht door, rond de 45 procent, maar we zijn benieuwd welke beter presteren in het tegenhouden van fel zonlicht’, legt Trommsdorff uit. In het derde systeem dat wordt getest, draaien de PV­panelen met de zon mee.

De zonnepanelen zijn in de lente van 2021 geïnstalleerd. Ook zijn toen nieuwe appelboompjes geplant, die nu nog geen appels leveren. Trommsdorff: ‘Volgende zomer willen we de eerste data verzame­ len. We hopen uiteindelijk de boomgaard meerdere seizoenen te volgen, want de verschillen tussen de jaren kunnen enorm zijn.’

Een appelboer produceert straks ook groene stroom De verwachting is dat zonnepanelen appel­ bomen goed beschermen tegen weers­ invloeden. Daarnaast kan een agrivoltaïsch systeem voor de boer extra inkomsten genereren. Die produceert dan naast appels voortaan ook groene stroom. Daar kan hij zijn machines mee laten draaien, en wat er overblijft het net opsturen. Zo verdient de boer wat bij: een appeltje voor de dorst.

OKTOBER 2021 • DE INGENIEUR

5

NIEUWS

Tata’s route naar schoner staal

Onder invloed van de publieke opinie en de politiek kondigde Tata Steel afgelopen maand een opvallende koerswijziging aan. Waar het staalbedrijf tot nu toe groot inzette op het ontwikkelen van methoden om de eigen CO2-uitstoot af te vangen en onder de Noordzee op te slaan, daar kiest het er nu voor om versneld over te stappen op een schoner productieproces. Op termijn wil het daarbij waterstof inzetten, maar als tussenstap wil het de vervuilende en ziekmakende cokes vervangen door aardgas. Die laatste methode, die elders al wordt toegepast, is weliswaar lang niet volledig uitstootvrij, maar wel sneller op grote schaal te realiseren, vermoedelijk binnen een jaar of acht.

Fossiele brandstoffen

Waterstofroute

ijzerertsconcentraat

CO2

1 ERTS fossiele brandstoffen

2 IJZER

kolen cokesfabriek

niet-fossiele brandstoffen

pellets van ijzererts

huidige methode: cokes

tussenoplossing: Tussenoplossing:

pellets

pellets

hete lucht, kolen, metaal

pellets

aardgas

waterstof, water elektriciteit

hete lucht, kolen, metaal

waterstoffabriek waterstofopslag waterstof

CO2

CO2

heet metaal

3

STAAL

sponsijzer

Schroot

zuurstof ruw staal CO2

6

DE INGENIEUR • OKTOBER 2021

infographic : ymke pas

Chinese gamers op rantsoen. Idee voor Nederlandse jeugd? Kinderen mogen in China nog maar drie uur per week computer­ games spelen. De overheid vindt gamen te verslavend en legt het aan banden. Is dat een goede aanpak? Tekst: Jim Heirbaut

Zware woorden wijdden Chinese staats­ media onlangs aan het spelen van com­ putergames. ‘Spirituele opium’ noemt de regering van het land sommige games zelfs. ‘Vooral minderjarigen zijn gevoelig om verslaafd te raken aan games omdat ze mentaal nog in ontwikkeling zijn en moeite hebben met zelfbeheersing’, schreef pers­ bureau Xinhua. De maatregelen zijn streng. Online aan­ bieders van games mogen minderjarigen alleen nog op vrijdag, zaterdag en zondag een uurtje laten gamen. Een maatregel die is gekoppeld aan het feit dat ieder kind onder zijn eigen naam moet inloggen bij het spel. ‘Typisch China’, zegt Harry Hol, werkzaam bij Bureau Jeugd & Media. ‘Ze geloven daar extreem in de maakbaarheid van de samenleving. Tegelijk heeft een deel van de kinderen daar wel echt een pro­ bleem. Die vallen weg uit de maatschappij doordat ze wegvluchten in games.’ beeld : shutterstock

De meeste kinderen kunnen hun gamegedrag binnen de perken houden, maar er is een deel dat zichzelf opsluit en niets anders meer doet. ‘Dat komt hier ook wel voor, maar ik heb begrepen dat het in China erger is dan bij ons. Begrijp me goed: grijp je niet in, dan kunnen de gevolgen net zo erg zijn als bij een verslaving aan harddrugs. Ik snap ook wel dat de Chinese overheid er iets aan wil doen, en doordat het een autoritair regime is, kan men er strenger ingrijpen dan hier.’ Dat games overal ter wereld een aantrek­ kingskracht uitoefenen op kinderen is be­ kend, maar de vergelijking met opium is te zwaar aangezet, vindt Hol. ‘Gameverslaving bestaat eigenlijk niet; het is niet te vergelij­ ken met de verslaving aan een harddrug, waar altijd een stof in zit waarvan je fysiek afhankelijk raakt. Kinderen die veel te veel gamen, doen dat vaak omdat er iets anders in hun leven niet goed zit. Misschien wordt het kind gepest of haalt het slechte cijfers op school. Dan heeft het dus geen zin om de game de schuld te geven; je moet dat andere probleem aanpakken.’ Vaak hebben volwassenen maar matig in de gaten wat een kind aan gamen heeft. Ze zien het kind achter het beeldscherm zitten, maar daar gaat veel meer achter schuil dan

bijvoorbeeld een dom schietspel. Gamen is simpelweg ontspannend, leerzaam en vaak goed voor de creativiteit van het kind. Hol: ‘Het gaat kinderen ook lang niet alleen om het spel. Ze spelen een populaire game, zoals Fortnite, ook omdat ze tijdens het spelen met elkaar kunnen praten. Dat gaat vaak over heel andere dingen, zoals school. Een kind dat wordt verboden te gamen, mist een deel van die conversatie.’ Als in Nederland ouders zien dat een kind veel te veel gamet, is een verbod niet de beste

‘Kinderen gamen vaak te veel als er iets anders niet goed zit in hun leven’ oplossing, meent Hol. ‘Stap niet in de val om de spelcomputer af te pakken en te denken dat het goedkomt. Ouders kunnen beter het gesprek aangaan met hun kind. Maak afspraken met elkaar waar je allebei wat mee kunt. Bijvoorbeeld: niet gamen tijdens het eten of pas gamen als het huiswerk af is. En wordt gamegedrag echt problematisch, haal er dan professionele hulp bij.’ OKTOBER 2021 • DE INGENIEUR

7

NIEUWS

Kerende wanden Tekst: Pancras Dijk

Het is een van de grootste, door mensenhanden gemaakte beweeg­ bare objecten ter wereld: de Maes­ lantkering in de Nieuwe Waterweg bij Hoek van Holland. De storm­ vloedkering die komend jaar haar 25ste verjaardag viert, onderging afgelopen maand een uitgebreide test, zoals elk jaar aan de vooravond van het stormseizoen. De test was volledig computer­ gestuurd. ‘De functioneringssluiting is bedoeld om de Maeslantkering en de nabijgelegen Hartelkering inte­ graal te testen’, zegt Michel de Vos, woordvoerder van Rijkswaterstaat. ‘De test geldt zowel de techniek van de kering als de mensen die de keringen bedienen.’ Zo’n dertig man met uiteenlopen­ de expertise stonden klaar om erop toe te zien dat alles goed verliep. Was de computer uitgevallen of hadden zich andere onvoorziene omstandigheden voorgedaan, dan konden zij de bediening van de keringen overnemen. De Maeslantkering bestaat uit twee drijvende pontons van 22 meter hoog en 210 meter lang. Bij een sluiting draaien die als reusachtige klapdeuren naar elkaar toe. Raken ze elkaar (bijna), dan wordt er water ingelaten, waarna ze afzakken naar de bodem van de Nieuwe Waterweg. In totaal duurt dat zo’n zes à zeven uur. ‘Maar de functioneringssluiting is pas geslaagd als alles volgens planning is verlopen en de kerende wanden, na volledige sluiting, weer volledig zijn opengegaan en terug in het dok liggen’, zegt De Vos. Het weer openen van de kering duurt circa vijf uur. Van de grote Deltawerken is de Maeslantkering als laatste voltooid. Sinds de ingebruikname in 1997 zijn inwoners van Zuid­Holland, West­Brabant, Utrecht en Zeeland beter beschermd tegen hoogwater. De laatste keer dat de kering onder stormomstandigheden werd gesloten was op 3 januari 2018. Diezelfde dag sloten ook de Hartelkering, de Oos­ terscheldekering, de Hollandsche IJsselkering en de Ramspolkering: een unicum. 8

DE INGENIEUR • OKTOBER 2021

foto : rijkswaterstaat

OKTOBER 2021 • DE INGENIEUR

9

NIEUWS

Testlab voor toekomstbestendig stroomnet Begin deze maand heeft de TU Delft het Electrical Sustainable Power (ESP) Lab in gebruik ge­ nomen. Voor het elektriciteitsnet van de toekomst gaan onderzoe­ kers er componenten ontwikkelen, met elkaar integreren en testen. Wie het nieuwe laboratorium binnen­ loopt, waant zich op de set van een sciencefictionfilm. Direct vallen de metershoge donkerblauwe pilaren op, met grijze donutvormen eromheen. Het zijn transformatoren, die spanningen kunnen opwekken tot 1,5 miljoen volt. ‘Zulke hoge spanningen hebben we nodig om de isolatie van hoogspanningskabels te testen’, vertelt hoogleraar Miro Zeman, initiatiefnemer van het lab. Onderzoekers werken daar ook aan nieuwe materialen voor zonnecellen en ­panelen. Het rendement daarvan kan nog verder omhoog, en de cellen kunnen

GIESEN

worden geoptimaliseerd voor de absorp­ tie van verschillende kleuren licht. ‘Het actieve gedeelte van een zonnecel bestaat uit verschillende dunne laagjes’, zegt Zeman. ‘Maar die zonnecel werkt alleen optimaal als die laagjes heel netjes zijn neergelegd. Dat testen we hier.’ Volgens de hoogleraar is de grootste uitdaging om het elektriciteitsnet voor te bereiden op de energietransitie. ‘Ons huidige lichtnet is veertig jaar geleden klaargemaakt. Toen zag nog niemand aankomen dat half Nederland duurza­ mestroomproducent zou worden.’ Het unieke van het ESP­lab is dat de hele keten kan worden geanalyseerd. Dus niet alleen de losse componenten, maar ook hoe die op elkaar inwerken. Die interacties tussen de vele duizenden onderdelen van een compleet stroom­ net worden gesimuleerd in een digital twin, een kopie van dat stroomnet, die op een supercomputer draait. Die simulaties

moeten ons land behoeden voor dure fouten. ‘Een netbeheerder gaat niet zomaar aan­ passingen doen. Pas als we in de simulatie hebben aangetoond dat het gebruik van een nieuwe component goed werkt, gaat een Stedin of een Liander over tot de aan­ leg in de praktijk’, aldus Zeman. (JH)

Camper op zonne-energie toert door Europa Studenten van de TU Eindhoven hebben een camper gebouwd die dankzij zonnepanelen volledig zelfvoorzienend is: Stella Vita. De panelen hebben, volledig uitgeklapt, een oppervlak van ruim zeventien vierkante meter. Dat levert genoeg stroom om te rijden, douchen, tv te kijken, een laptop op te laden en koffie te zetten. Met een volle accu en zonnig weer denken de studenten ruim zevenhonderd kilometer onafgebroken te kunnen rijden. Op 19 september vertrok een deel van de studenten met Stella Vita op een tournee door West-Europa. Eindpunt is Tarifa in Zuid-Spanje, waar het team eind oktober hoopt aan te komen. Zij zijn al in Brussel geweest, waar ze politici bijpraatten over elektro-mobiliteit. In Parijs mochten de studenten hun Stella Vita aan de ontwerpafdeling van Renault laten zien, waar ze ook een rondleiding kregen. Ook voerden ze in de lichtstad een kleine reparatie uit, waarna de reis kon worden vervolgd. (JH)

10

DE INGENIEUR • OKTOBER 2021

foto : tu delft ; illustratie : matthias giesen

Punt

Een scherpe mening over een actueel onderwerp. Deze maand Erik Jongenotter.

Pas op de plaats voor infrastructuur Jarenlang heeft de verplichte aanwezigheid op het werk tot grote drukte in de spitsuren geleid. Daarom is de capaciteit van onze infrastructuur zoveel moge­ lijk op de spitsintensiteit afgestemd. Een recente studie van het Planbureau voor de Leefomgeving (PBL) laat zien hoe de coronacrisis dit beeld heeft omgegooid. Door het noodzakelijke thuiswerken heeft de gemiddelde werknemer inmiddels meer mogelijk­ heden voor het woon­werk­reisgedrag, waardoor het minder druk is in de spits, zowel op de weg als in de trein. Reden voor het PBL om de overheid te advise­ ren investeringen in de uitbreiding van de infrastruc­ tuur te heroverwegen. Een goed advies, maar het kan scherper. Voorstanders van verdere capaciteits­ uitbreiding schermen vaak met het economische belang. Ze verwachten dat na de crisis de gebruikelijke files en ver­ tragingen snel weer zullen terugkeren, met kostbaar tijdverlies als gevolg. Maar dat is twintigste­eeuws denken. Zijn die vaste, dagelijkse files wel zo erg? Regelmatige filerijders en reizigers in (te) drukke treinen ervaren veelal ook een zekere voorspelbaarheid van hun reis, wat ondanks de lan­ gere reistijd toch een gevoel van comfort kan geven. Bedrijven en transportsector kunnen ermee in hun – steeds meer digitale – planning prima rekening houden. Zij gruwen juist van onvoorspelbare files en onbetrouwbare reistijden. Bovendien geldt al jaren dat onvoorspelbare recreatieve verplaatsingen een fors aandeel hebben in files en overvolle treinen. Laten we daarom afwachten welk nieuw evenwicht er gaat ontstaan. Voor de economie zijn er nu drie verkeerszaken ur­ genter dan de kosten van voorspelbare files en vertra­ gingen door capaciteitsgebrek. Op de eerste plaatsde maatschappelijke maar ook de vertragingskosten van verkeersonveiligheid. Op de tweede plaats de kosten

van onvoorspelbare files bij (ver)storing of schade aan verouderde infrastructuur, bijvoorbeeld de huidige problemen bij de Haringvlietbrug. Op de derde plaats de kosten voor het verbeteren van de leefbaarheid en ruimte maken voor meer woningen in de stad. Is het advies van het PBL dan te voorzichtig en moeten uitbreidingsprojecten direct de prullenbak in? Nee, dat is te kort door de bocht. Onderhoud en renovatie zijn vaak substantiële onderdelen van grote projecten. Ook is er veel aandacht voor verbetering van de verkeersveiligheid. Investeren in het weg­ nemen van knelpunten voor het openbaar vervoer in, rond en tussen steden kan bijdragen aan het terugdringen van het aantal autoritten en daarmee ruimte bieden voor verbetering van de leefbaarheid en voor het bouwen van meer woningen binnen stedelijk gebied. Het advies van het PBL wordt nog beter als ook de wijze van beoordelen van de uitbreidingsplannen wordt heroverwogen. Moeten we blijven aanmoedigen dat bedrijven zich op één grote kluit op de Amsterdamse Zuidas blijven vestigen? Of kan een deel van het werk net zo goed richting de woonplaatsen van de werk­ nemers worden geschoven? We kunnen hier leren van de organisatie van de Formule 1­race in Zandvoort: met goede communicatie en het aanbieden van be­ trouwbare alternatieven en voorspelbare reistijden reizen zelfs autoliefhebbers graag met de trein of de fiets. Bekijk het door een ‘bril van de eenentwintigste eeuw’. Alleen dan kunnen de belangrijkste econo­ mische belangen het beste tot hun recht komen: verkeersveiligheid, onderhoud en stedelijke transitie.

Investeer eerst in verkeersveiligheid, onderhoud en stedelijke transitie

Erik Jongenotter is verkeerskundige bij ingenieursbureau Witteveen+Bos. OKTOBER 2021 • DE INGENIEUR

11

12

DE INGENIEUR • OKTOBER 2021

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

Waar

Bouwen onder zeeniveau

is plek

voor een miljoen

woningen? Voor het begin van het komende decennium moeten er bijna een miljoen woningen worden bijgebouwd. Een ongekend groot aantal, noodzakelijk om de hoog oplopende woningnood te lenigen. Maar waar moeten die woningen komen? De meeste staan nu gepland in laaggelegen delen van de Randstad, maar de vraag is of dat verstandig is. En hoe valt de bouw te versnellen? Een tweeluik over een van de grootste maatschappelijke opgaven van dit moment. de 75.000. Doordat steeds vaker kantoren, winkels en zelfs fabriekspanden tot woningen worden omgebouwd, stijgt het aantal beschikbare woningen wel iets meer, maar ook het aantal inwoners van het land blijkt forser toe te nemen dan eerder was beraamd. Ofwel: we moeten bouwen en dat moeten we in een razend tempo gaan doen, stelde de minister – in haar brief aan de Kamer gebruikt ze maar liefst 22 keer de woorden snel, sneller en versnellen. Maar voor die vereiste versnelling – waarover meer in het tweede deel van dit tweeluik – kan worden vormgegeven, is er een grote vraag die eerst moet worden beantwoord: wáár is nog plek voor die bijna een miljoen nieuwe woningen? Met haar brief stuurde Ollongren ook de Nationale Woningbouwkaart aan de Kamer, een kaart van Nederland waarop alle huidige nieuwbouwplannen staan aangegeven. Van de ruim 960.000 geplande nieuwe woningen – de komst van ongeveer een derde ervan ligt al goeddeels vast, de overige plannen zijn nog minder uitgewerkt – zijn er bijna 610.000 ingetekend in Noorden Zuid-Holland en Utrecht; Randstedelijk en dus al dichtbebouwd, en deels bovendien laaggelegen. ‘Ik woon vlakbij de Schermer en al wandelend over de dijk, kijk ik wel eens diep de polder in’, zegt Alex Hekman, business director Water van ingenieurs- en adviesbureau

▼

Voor het eerst sinds de krakersrellen begin jaren tachtig gingen afgelopen maand weer duizenden mensen in Amsterdam en ook elders in het land de straat op. ‘Wonen is een grondrecht’, was een van de leuzen van de betogers. De inwoners van de grote steden waren er de afgelopen jaren al bijna aan gewend geraakt dat het vrijwel ondoenlijk is een passende, betaalbare woning te vinden, maar inmiddels heeft dat probleem zich verspreid tot ver buiten de Randstad. Doordat woningen steeds vaker als beleggingsobject worden beschouwd, zijn ze onbetaalbaar geworden voor met name starters op de markt. Tegelijkertijd hebben corporaties veel te weinig woningen beschikbaar, wat huurders in steeds grotere mate frustreert. Politiek Den Haag erkent het probleem; demissionair minister van Binnenlandse Zaken en Koninkrijkrelaties Kajsa Ollongren had het recent in dit verband al over een van de grootste maatschappelijke uitdagingen van dit moment. De gekozen aanpak: bouwen, bouwen, bouwen. Tot het jaar 2030 moeten er negenhonderdduizend woningen worden bijgebouwd, berichtte de minister onlangs aan de Tweede Kamer. Dat zijn er meer dan honderdduizend per jaar. De afgelopen jaren werd dat aantal bij lange na niet gehaald: toen bleef het aantal nieuw opgeleverde woningen telkens steken rond

Foto links: Flexwoningen, zoals deze vrolijk gekleurde gestapelde en betaalbare containerwoningen voor studenten, kunnen ook in laaggelegen delen van het land een oplossing bieden voor het woningtekort. FOTO : SHUTTERSTOCK

OKTOBER 2021 • DE INGENIEUR

13

WONINGBOUWOPGAVE

In de diepgelegen Zuidplaspolder, gemiddeld zes meter onder NAP, moet een nieuw dorp komen met op termijn achtduizend woningen. foto : shutterstock

Sweco. ‘Dan denk ik: hoe lang kan het hier nog goed gaan?’

‘Hoe voorkomen we dat we alle polders gaan volbouwen? Wie neemt de regie?’

Moerassige veengrond Het is niet voor niets dat juist in het westen van het land zoveel nieuwe woningen staan gepland. De woningnood is er immers ook het grootst. Maar tegelijkertijd dringen de gevolgen van klimaatverandering zich ook juist daar op, legde Hekman onlangs uit in een online college. ‘De zeespiegelstijging is er een uitdaging, maar er zijn ook andere problemen die juist daar spelen.’ De moerassige veengrond maakt bouwen van compleet nieuwe wijken en steden niet eenvoudig en doordat sommige gebieden waar nieuwbouw is gepland ver onder zeeniveau liggen, zal ook de naar verwachting steeds extremere neerslag er eerder voor grote problemen zorgen. Een van de gemeenten met grote nieuwbouwambities is Zuidplas, gelegen tussen Rotterdam en Gouda. Al sinds 2004 liggen er plannen om een nieuwe woonkern aan de gemeente toe te voegen, midden in de laaggelegen Zuidplaspolder. Sinds dit voorjaar is er een officieel masterplan, dat voorziet in de bouw van achtduizend woningen. ‘We willen echt een nieuw dorp bouwen, met eigen voorzieningen’, zegt wethouder Jan Hordijk. ‘Dat is nodig om de andere dorpen binnen de gemeente hun dorpse karakter te laten behouden. We willen geen lintbebouwing, want dan groeit alles aan elkaar vast.’ 14

DE INGENIEUR • OKTOBER 2021

Nu kent de polder nog vooral een agrarische functie, maar volgens de gemeente heeft die haar langste tijd gehad. ‘Het huidige polderlandschap met kassen en open weiden met gras is niet vanzelfsprekend meer als de economische functie ervan geleidelijk verdwijnt’, aldus het masterplan. ‘Kassen worden aangewend voor opslag, niet-agrarische bedrijven vestigen zich in de linten en het landschap is aan het verrommelen.’ Daarbij speelt ook een ander, groter probleem een rol: bodemdaling. Agrarische bedrijvigheid vereist verlaging van het waterpeil. Het gevolg: een versnelling van de bodemdaling en de noodzaak tot weer verdere verlaging van het waterpeil. Juist om die deze vicieuze cirkel te doorbreken, is een ander gebruik van het landschap noodzakelijk, stelt de gemeente. Oude kreekrug Bovendien, vertelt Hordijk, gaan we niet bouwen in de allerdiepste delen. Uit grondonderzoek is gebleken dat dwars door de polder op 4,5 meter onder NAP een oude kreekrug ligt. ‘Die kent een steviger bodemstructuur en is dus uitermate geschikt om op te bouwen.’ Hekman kent de argumenten van wethouder Hordijk; andere gemeenten in het Westland staan voor een vergelijkbare afweging. ‘Maar laten we even uitzoomen: als iedereen ditzelfde gaat doen, hoe voorkomen we dan dat

we alle polders gaan volbouwen? Wie neemt de regie en zorgt ervoor dat de woningbouw beter wordt verspreid over de Randstad en daarbuiten?’ De Sweco-ingenieur is niet tegen de plannen van Zuidplas. Maar bouwen op grond die eigenlijk te slap of te nat is, brengt extra risico’s en kosten met zich mee. Ook als er allerlei maatregelen zijn getroffen om de bodem te versterken, moet zo’n nieuwe wijk op slappe grond vaak na verloop van twintig jaar weer helemaal op de schop, legt hij uit. Dan zijn er toch ongelijke zettingen opgetreden, zijn trottoirs verzakt, sluiten leidingen niet meer goed op elkaar aan, noem maar op. Herstel brengt dan hoge kosten met zich mee. ‘Het beheer van de openbare ruimte is twee keer zo duur als wanneer er op stevige grond is gebouwd’, stelt Hekman. Dat kan worden voorkomen door de slappe en natte poldergrond goed bouwrijp te maken. ‘Maar die kosten zijn 30 procent hoger dan op stevige grond’, stelt Hekman. ‘Vaak wordt daar dan toch op bezuinigd. Gevolg is dat het probleem wordt afgewenteld op de volgende generatie.’ Maar naast de bouwopgave is er nog een maatschappelijke opgave die steeds urgenter wordt: de zeespiegelstijging. De minister rept in haar brief met geen woord over het enorme ruimtebeslag dat de vereiste klimaatadaptatie zal vergen, stelt Hekman. Zeker in het westen van het land moet veel ruimte worden vrijgehouden voor bijvoorbeeld de verbreding van dijken en voor de tijdelijke berging van grote hoeveelheden water, omdat afwateren op een zee waarvan het peil is gestegen lastiger is. ‘Vertaal je dat naar woningbouw, dan is het dus raadzaam om die te concentreren, en niet te verspreiden over diverse polders en dijkringen.’ Flexwoningen Volgens Hekman is er wel degelijk een manier om iets doen aan de woningnood en tegelijk rekening te houden met de ruimte die moet worden ingeruimd voor maatregelen om klimaatverandering het hoofd te bieden. Het sleutelwoord daarbij is flexibiliteit. We zijn gewend om te bouwen voor de eeuwigheid, legt hij uit, maar eigenlijk zou je woningen moeten neerzetten die makkelijk weer weg te halen. ‘Aan zulke flexwoningen bestaat ook grote behoefte. Juist jongeren, arbeidsmigranten en gescheiden stellen kunnen nu immers moeilijk aan een woning komen.’ Volgens Hekman kunnen in de laagste 10 procent van het plangebied flexwoningen worden neergezet. ‘Mochten die gebieden over dertig of veertig jaar alsnog nodig zijn voor extra waterberging, dan haal je ze gewoon weer weg en bouw je ze ergens anders weer op. Maar zo spelen we dan in ieder geval weer extra ruimte vrij.’ Op deze manier gunnen we onszelf ook extra tijd om te reageren op de nu nog lastig te voorspellen gevolgen van zeespiegelstijging. Hekman bepleit ‘adaptief deltamanagement’: zorg dat je zo flexibel mogelijk bent, zodat je altijd nog van strategie kunt veranderen. Woningbouw is noodzakelijk, maar als we onszelf in de Randstad helemaal dichtmetselen en geen ruimte meer overlaten voor noodzakelijke klimaatmaatregelen, dan zijn we nog veel verder van huis.

Nationale woningbouwkaart Inventarisatie nieuwbouwplannen excl. herstructurering en transformatielocaties

De komende acht jaar moeten er bijna een miljoen woningen worden bijgebouwd. De meeste daarvan staan gepland in het laaggelegen westen van het land. KAART : RIJKSOVERHEID

OKTOBER 2021 • DE INGENIEUR

15

WONINGBOUWOPGAVE

16

DE INGENIEUR • OKTOBER 2021

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

Snel veel nieuwe woningen en toch geen eenheidsworst

Bouwen aan de

lopende

band

‘Bouwen, bouwen, bouwen’ is de mantra die rondzingt als een oplossing voor de woningnood en de uit de pan rijzende prijzen van koopwoningen. Dat er behoefte is aan manieren om snel, degelijk en betaalbaar woningen van goede kwaliteit neer te zetten, is duidelijk. Maar hoe moet dat, en welke technieken kunnen daarbij helpen? De Ingenieur ging op zoek. werking de moeite – en doordat je leert van elkaar, iets dat met steeds weer nieuwe combinaties van bedrijven niet goed lukt.’ Massaproductie Voor efficiënter bouwen moeten bedrijven dus langer met elkaar optrekken, maar het bouwen van nieuwe woningen moet ook op een meer industriële manier, meent zowel Mulder als Roijakkers. De bouw kan wat dat betreft veel leren van de auto-industrie, waar robots aan een productielijn staan en onderdelen lassen op steeds weer een nieuw chassis dat langzaam voorbijkomt. ‘Het rapport The next normal in construction van McKinsey benoemde het vorig jaar letterlijk: de auto-industrie was begin vorige eeuw de eerste die overstapte op lopendebandwerk, daarna kwamen de vliegtuigen en de schepen. De bouw is de volgende sector die aan de beurt is’, vertelt Roijakkers. ‘In China en Japan maken fabrieken al in hoog tempo prefab units voor de hoogbouw. We hobbelen er in Nederland dus eigenlijk achteraan. De bouw is een behoorlijk behoudende bedrijfstak.’ Van Wijnen voegt de daad bij het woord en bouwt in Heerenveen aan een enorme fabriek die vanaf volgend jaar complete woningen moet gaan produceren. Elk onderdeel van de woning zal over grote tafels door de fabriek bewegen en wordt stap voor stap in elkaar

▼

De grootste bottleneck bij de traditionele manier van bouwen? Experts weten het wel: bij elk project wordt weer opnieuw het wiel uitgevonden. Een architect ontwerpt een rijtje woningen of een appartementencomplex, en om dat te realiseren zoekt de ontwikkelaar een groepje bedrijven bij elkaar die dat samen mogen gaan doen: een constructeur, aannemer, specialist installatietechniek en een specialist bouwfysica. Bij elk volgend project ontstaat zo weer een geheel nieuw samenwerkingsverband. ‘Op die manier bouw je elke keer opnieuw een prototype, waarbij je steeds weer van voren af aan begint’, zegt Marcel Mulder, regiodirecteur bij Van Wijnen, een van de grotere bouwbedrijven van Nederland, en daarnaast ontwikkelaar. ‘Wil Nederland de komende jaren honderdduizend woningen neerzetten, dan moet deze aanpak op de schop.’ Mulder krijgt bijval van directeur Rudi Roijakkers van Quake, de innovatiepoot van de bedrijven in de Oosterhoff Group, en senior adviseur bij ingenieursbureau ABT. ‘Met ABT hebben we huizen versterkt in aardbevingsgebied in Groningen. Dat deden we met een vast team van bedrijven en daarvan heb ik geleerd dat je op die manier steeds beter wordt. Het proces gaat efficiënter en je maakt minder fouten. Dat komt onder andere doordat je de gebruikte softwaresystemen op elkaar afstemt en data met elkaar deelt – dat loont bij langere samen-

Links: Het geplande Energiehotel aan de A12 in Ede bestaat voor het grootste deel uit houten modulen die kant en klaar uit de fabriek komen. BEELD : DP 6 ARCHITEC TUURSTUDIO

OKTOBER 2021 • DE INGENIEUR

17

WONINGBOUW

In de werkplaats van Heko Spanten in Ede worden losse units gemaakt voor appartementencomplexen (linksboven). Aan de Groningse Loskade wordt een woning geassembleerd (rechtsboven) met onderdelen uit een gerobotiseerde fabriek in Heerenveen (onder) foto ’ s : dp 6 architec tuurstudio ( links ) ; van wijnen

18

gezet, zoveel mogelijk door robots. Mulder: ‘We gaan er complete vloeren maken, voor- en achtergevels en casco’s van beton. Elk onderdeel beweegt over een centrale baan en krijgt op bepaalde zijsporen extra onderdelen gemonteerd. Elke negen minuten komt er een onderdeel uit de fabriek.’ Een woning per dag Buiten de fabriek ontstaat zo gedurende de dag een flinke voorraad van geproduceerde elementen. ’s Nachts zet een grote bovenloopkraan – een kleinere versie van de containerkranen in de Rotterdamse haven – al die bouwdelen op een handige volgorde, zodat vrachtwagens die de dag erna naar de juiste plek in het land kunnen rijden.

DE INGENIEUR • OKTOBER 2021

Op de bouwlocatie worden vanuit een andere fabriek complete plug-and-play-modulen bezorgd, met daarin een afgewerkte badkamer, toilet, installaties en meterkast. Kranen bouwen van deze delen in een dag een complete woning. ‘We noemen dit verticaal bouwen. Elke dag wordt er een hele woning van de grond af opgebouwd’, zegt Mulder. Deze zogeheten lean-aanpak vraagt het uiterste van de logistiek van een bedrijf. Het wil uiteraard voorkomen dat er opstoppingen ontstaan, dus het moet op elk moment precies weten welke module waar in de fabriek is. ‘QR-codes geven onderdelen daarbij een uniek label. Ook moet de centrale fabriek steeds exact van de partners weten wanneer een onderdeel komt. Samenwerkende bedrijven moeten dus goed overweg kunnen met elkaars softwaresystemen. Roijakkers vertelt over eenzelfde initiatief in hout: de Houtkernbouwmethode. Hierbij werkt de Oosterhoff Group samen met onder andere de Noordereng Groep en TNO aan het inrichten van een fabriek bij Heko Spanten in Ede. ‘Hier worden op geïndustrialiseerde wijze, en dus met een aantal vaste ketenpartners, prefab houten appartementengebouwen, hotels, studentenhuizen en scholen gerealiseerd.’ Deze standaardisatie gaat hoe dan ook de kosten van woningen drukken. Er zijn veel minder uren nodig voor het ontwerp en voor de engineering. ‘Je kunt de ontwikkelkosten verdelen over duizenden woningen, dat leidt tot een lagere kostprijs’, zegt Mulder. Ook het bouwproces wordt schoner. Op de huidige bouwplaats blijven bijna altijd wat stenen, beton en hout over, en die resten worden vaak weggegooid. Als je woningen in de fabriek maakt zijn die resten veel minder, want je kunt alle materialen ter plekke gebruiken. Minder afval dus, maar ook minder CO2-uitstoot door de productie van de woning. ‘Neem nu de steenstrips waarmee wij sommige wonin-

Een paar basiselementen liggen vast en daaromheen kun je volop variëren

Standaardisatie Volgens Roijakkers moeten we wel beseffen dat standaardisatie en industrialisatie geen doelen op zich zijn. ‘We hebben natuurlijk die woningbouwopgave, maar tegelijkertijd staan we voor een transitie naar duurzamer bouwen en verstandiger omspringen met materialen. We kunnen vaker bouwen met hout, dat CO2 vastlegt en dat door zijn geringe gewicht prima in fabrieken tot hele units voor te fabriceren is. En we moeten iets verzinnen voor materialen die extreem veel CO2-uitstoot met zich meebrengen, zoals beton. Proberen er minder van te gebruiken, of beton gebruiken met een veel lagere CO2-uitstoot, iets dat we al in onze projecten doen. En vergeet ook niet dat het duurzamer is om bestaande gebouwen op te knappen dan om nieuwe neer te zetten. Waar dat mogelijk is, moet je dat dus doen.’

Maar als woningen straks uit een fabriek rollen, wordt het dan geen eenheidsworst? Gaat niet alles op elkaar lijken? ‘Daar moet je inderdaad voor waken’, zegt Roijakkers. ‘Maar het is goed te regelen. Je moet een paar basiselementen vastleggen en daaromheen kun je volop variëren met materialen, afmetingen en kleuren. Dus hoe een kozijn op een vloer aansluit, leg je vast, anders gaat het lekken. Maar vervolgens heb je kozijnen van verschillende afmetingen en materialen.’ Creatief ontwerpen Die variatie komt ook tot uitdrukking in de online configurator die de projectontwikkelaar bij Van Wijnen aantreft. Dit is een website waarmee heel eenvoudig een hele wijk samen te stellen is. Lange huizenrijen, korte rijen, platte daken, schuine daken, met een paar drukken op de knop is het aan te passen. ‘Alles gebeurt in het digitale domein. In principe kan de fabriek direct worden aangestuurd door de keuze van de klant’,

t

gen afwerken. Die worden nu nog vaak gemaakt door hele bakstenen door te zagen, wat veel afval geeft. Wij gaan die dunne stenen voor de strips op maat bakken.’ Weer een afvalstroom geëlimineerd.

Deze rijtjeshuizen bestaan uit grote prefabelementen die in een fabriek te produceren zijn. De gevel van elk huis bestaat uit twee geveldelen met steenstrips erop, maar wie ziet het verschil met gemetselde muren? foto : van wijnen

OKTOBER 2021 • DE INGENIEUR

19

WONINGBOUW

De Groningse Loskade. In deze kleine ‘pop-upwijk’ test bouwbedrijf Van Wijnen circulaire woonproducten. ‘Dit zijn prototypen waar wij mee experimenteren en veel van leren’, zegt Marcel Mulder van Van Wijnen. foto : van wijnen

20

vertelt Mulder. ‘Maar het gaat nog verder, want ook de benodigde vergunningaanvragen rollen zo uit dit systeem.’ Komt de bouwer hiermee niet in het domein van de architect terecht? ‘We nemen hem of haar een deel van het werk uit handen, maar er blijft nog genoeg over’, zegt Mulder. Ook Roijakkers denkt dat het beroep van architect zal veranderen. ‘Ja, maar het werk zal overal in de bouwketen veranderen. Een architect moet zich aan een paar randvoorwaarden houden bij een ontwerp

DE INGENIEUR • OKTOBER 2021

dat uit de fabriek rolt, dat is in de auto-industrie ook het geval. Een ontwerper weet op welke wielbasis hij ontwerpt. Maar ik zie dat ontwerpers creatief zijn en er prachtige auto’s verschijnen.’ En opgelet, het is ook zeker niet zo dat het unieke woningontwerp de nek wordt omgedraaid, haast Mulder zich om te zeggen. ‘Nee hoor. Woningen uit de fabriek zijn een antwoord op de vraag van de maatschappij om goede, betaalbare woningen. Maar er zal altijd markt blijven voor unieke huizen voor het meer luxe segment.’

Enith

Een maandelijkse column in stripvorm door wetenschapsjournalist Enith Vlooswijk.

OKTOBER 2021 • DE INGENIEUR

21

Wint jouw innovatieve project

De Vernufteling 2021? Stuur vóór 18 oktober het vernuftige project in waar jouw bureau het meest trots op is en maak kans op dé innovatieprijs voor de ingenieursbranche. nlingenieurs.nl/devernufteling

met medewerking van De Ingenieur

Podium

Thijs ten Brinck is duurzaamheidsadviseur bij We-Boost Transitions en publicist bij WattisDuurzaam.nl.

Het is tijd om de ETS op te delen Als onderdeel van het klimaatpakket Fit for 55 presen- aansluitingen en – toch al overbezette – aannemers noteerde de Europese Commissie deze zomer een nieuw dig. Bovendien verbruiken duurzame fabrieken zelf veel emissiehandelssysteem voor de gebouwde omgeving elektriciteit. Elektriciteit die dankzij de nog resterende en mobiliteit. Voor de CO2 die vrijkomt in cv-ketels en fossiele centrales en de sterk opgelopen CO2-prijs nu verbrandingsmotoren moeten uitstootrechten worden juist ongekend duur is. afgeboekt. Het aantal beschikbare rechten daalt gestaag, Een onzichtbare hand, die jaar op jaar alleen de goedopdat ook de uitstoot van gebouwen en auto’s gestaag koopste CO2-reductie kiest, kan over meerdere jaren bezal dalen. zien dus flink misgrijpen. Als hele sectoren vijftien jaar Het voorgestelde handelssysteem wachten op een CO2-prijs lijkt sterk op het emissions trading sysdie hoog genoeg is om in tem (ETS), dat sinds 2005 CO2-reductie actie te komen, is de marktZo worden sectoren werking verkeerd afgesteld. oplegt aan de Europese energiesector en die snel verduurzamen Nu Europa kiest voor een industrie. De commissie had dit ETS dus extra handelssysteem, naast ook kunnen uitbreiden met gebouwen niet de dupe van een het ETS, is het daarom misen mobiliteit, maar een extra handelshoge CO2-prijs schien een goed moment systeem is geen gek idee. om ook het ETS zelf op te Het idee van emissiehandel is dat de delen. Want waarom gun‘onzichtbare hand van de markt’ CO2-reductie tegen de laagste kosten afdwingt. Tot nu toe was nen we niet elke sector in de Europese economie zijn het binnen het ETS bijvoorbeeld kosteneffectiever om eigen onzichtbare hand? Als staalfabrieken alleen met staalfabrieken concurrekolencentrales af te schakelen dan om staal- of cementren om CO2-rechten, loont het direct om de duurzaamfabrieken te verduurzamen. Dankzij de bouw van windparken en extra inzet van ste staalfabriek van Europa te zijn. En als blijkt dat geen gascentrales werd de elektriciteit schoner en daalde, enkele staalfabriek in staat is om tijdig te verduurzamen, zoals beoogd, ook de totale CO2-uitstoot binnen het loopt de specifieke CO2-prijs voor staal vanzelf hoog op. ETS. Dat voorkwam dat CO2-rechten schaars en duur Dat maakt dan CO2-arme alternatieven, zoals hout of werden. Afboeken van goedkope rechten was voor de composieten, veel sneller concurrerend. industrie eenvoudiger én economischer dan zelf invesBelangrijker nog is dat het opdelen van het ETS voorteren in reductie. komt dat sectoren die wel snel verduurzamen de dupe Inmiddels is de rek er echter uit in de energiesector. worden van een hoge ‘algemene’ CO2-prijs. Vooral voor Gascentrales overbodig maken blijkt duurder dan kolen- de elektriciteit is dat cruciaal. Elektriciteit verduurzamen centrales afschakelen. Sinds 2017 liep de CO2-prijs steil kan betaalbaar, en elke sector heeft in de energietransitie op, van krap vijf tot inmiddels ruim zestig euro per ton veel elektriciteit nodig. Zeker de Europese huishoudens, CO2. Daarmee loont CO2-reductie alsnog ook in de in- die via het nieuwe emissiehandelssysteem worden gedustrie. Helaas is voor CO2-arm staal of cement eerst stimuleerd om over te stappen naar warmtepompen en innovatie nodig, en daarna een totale ombouw van elektrische auto’s, moeten de elektriciteit daarvoor zonfabrieken. En daarvoor zijn weer vergunningen, net- der pijn kunnen betalen. OKTOBER 2021 • DE INGENIEUR

23

E L E K T R I F I C AT I E T E K S T: J I M H E I R B A U T

New Electric geeft vervuilende dieselmachines een elektrische aandrijving

Vaarwel uitlaatgassen en lawaai

Deze zwarte pluimen op de bouwplaats behoren over een paar jaar tot het verleden. foto : shutterstock

Overal om ons heen zien we al auto’s, scooters en stepjes met een elektrische aandrijving. Nu moet ook de bouwsector aan verregaande elektrificatie geloven. Daarbij speelt een klein Nederlands bedrijf een voortrekkersrol. aandrijving, tegenwoordig past het grote machines voor de bouw aan die door diesel worden aangedreven. ‘Met alle respect voor wat we drie jaar geleden deden, dat was speelgoed. Nu doen we hele machineparken’, zegt ceo Anne Kloppenburg. Asfalteermachine Voor de deur van New Electric Automotive, de dochteronderneming in Staphorst, staat een ambulance geparkeerd, klaar om te worden omgebouwd tot een elektrisch aangedreven ziekenwagen. Binnen, in een grote, lichte werkruimte, zijn medewerkers bezig met het bewerken van metaal of het monteren van onderdelen. Enkele zeldzame sportwagens laten zien dat het bedrijf het

▼

Stank, lawaai en de blauwe dampen van dieselmotoren, ze lijken onlosmakelijk verbonden met een bouwplaats. Die ongezonde uitlaatgassen komen vaak midden in een stad of dorp vrij als er aan een weg wordt gewerkt of een groot bouwproject wordt gerealiseerd. Verre van ideaal voor de gezondheid van de omwonenden. Maar verandering is op komst: alle grote werkmachines – van graafmachines tot shovels – moeten in 2030 emissieloos zijn. Om de CO2-uitstoot van de bouwsector sterk te verminderen, maar ook om die vuile dampen te voorkomen. Hoe je deze transitie aanpakt, laat het Nederlandse bedrijf New Electric zien. Ooit begon het met het ombouwen van bootjes en classic cars naar elektrische

E L E K T R I F I C AT I E

Puzzelen tot het past Elk ombouwproject van New Electric is anders, maar het begint bijna altijd met het stellen van twee hoofdvragen. Ten eerste: wat is het maximale koppel en vermogen dat een machine moet kunnen leveren? En ten tweede: hoelang duurt een werkdag en hoeveel elektrische capaciteit is daarvoor nodig? ‘Daar komen dan een paar randvoorwaarden bij, zoals of de machine in een bijzonder warme of koude omgeving moet draaien, of dat er zware trillingen optreden of een andere bijzonderheid’, vertelt ceo Anne Kloppenborg. Dan maken technici van het bedrijf de machine open en halen de componenten van de benzineof dieselaandrijving eruit: de motor, de benzinetank en de uitlaat. Van de binnenkant van de machine maken ze een 3D-scan, zodat tot op de millimeter nauwkeurig bekend is welke ruimte de nieuwe onderdelen ter beschikking hebben. ‘Vaak is dat een behoorlijke puzzel, maar het lukt ons altijd wel’, zegt chief technology officer Mischa Bauman. In de ruimte moeten de elektromotoren en

de bijbehorende regelektronica worden ingepast, aangevuld met het accupakket en de bijbehorende onderdelen, zoals laders, DC-omvormers; en – bij een auto – stuur- en rembekrachtiging, verwarming en airco. Deze componenten worden per klus gekozen op basis van de beschikbare ruimte. De ervaring leert bijvoorbeeld dat een elektromotor meestal kleiner is dan de dieselmotor die hij vervangt. Accu’s nemen juist meer ruimte in dan de benzinetank die er zat. Kloppenborg: ‘Meestal komen we hier wel uit, maar heel soms kunnen we niet genoeg accucapaciteit kwijt. Dan zorgen we voor een oplossing waarbij de accu snel om te wisselen is – voor een bouwmachine – of waarbij snelladen mogelijk is, voor een voertuig. Een derde optie is een hybride systeem, waar bij elektrische aandrijving met accu’s wordt aangevuld met een kleine motor op diesel ofwel een brandstofcel op waterstof. Die werken dan als range extender door de accu’s onderweg continu bij te laden. Vooral voor schepen is dit een vaak gekozen oplossing.’

New Electric ontwikkelde (en certificeerde) zelf deze accumodulen voor toepassing in de scheepvaart. Ze zitten nu in sleepboten en in een inspectievaartuig van Waternet. FOTO : NEW ELECTRIC

26

DE INGENIEUR • OKTOBER 2021

ombouwen van personenauto’s nog niet helemaal achter zich heeft gelaten. Op de brug staat een Porsche 911, met vlak ernaast een rode Ferrari en een Cobra. Maar elders in de hal staat een gloednieuwe tractor, en op een prominente plaats in het midden zelfs een complete asfalteermachine. Dit laat in een oogopslag de draai zien die het bedrijf heeft gemaakt. Voorheen werd het vooral benaderd door particulieren die hun klassieker wilden laten ombouwen, maar inmiddels ligt de focus meer op het elektrisch maken van zware machines uit de bouw en de landbouw. Denk aan tractoren, bulldozers, en dus een eerste asfalteermachine. Batterijtechnologie Het zag er lange tijd niet naar uit dat dit soort zware machines op elektrische aandrijving konden werken. Daarvoor hadden accu’s niet genoeg energiedichtheid; of anders gezegd: om voldoende energie te bevatten werden de accupakketten onwerkbaar groot. Maar daarin is de laatste twee, drie jaar verandering gekomen. ‘Dat we nu bouwmachines kunnen ombouwen naar elektrische aandrijving, is grotendeels te danken aan de ontwikkelingen in de batterijtechnologie. Met name de energie-inhoud van accu’s is de laatste jaren steeds verder omhooggegaan. De nieuwste accu’s bieden meer kilowattuur per gewichtseenheid én per volume-eenheid. Dat betekent dat machines langer continu kunnen doordraaien omdat er meer accucapaciteit in eenzelfde volume kan worden geplaatst’, vertelt Kloppenborg. Dankzij de vorderingen in batterijtechnologie is nu nét het omslagpunt bereikt waarop elektrisch aangedreven machines een volle werkdag kunnen blijven draaien. Precies wat de bouwsector nodig heeft. ‘We kunnen in Nederland niet alle grote werkmachines van de wereld ombouwen, maar we kunnen wel aan bedrijven als John Deere, Toyota, Hitachi laten zien dát het kan en hoe het moet’, zegt Kloppenborg. Emissieloos werken De accu’s zijn nu dus goed genoeg, alleen zou de prijs ervan nog wel wat omlaag mogen. Die draagt er namelijk aan bij dat een elektrisch aangedreven machine nog 2 tot 2,5 keer zo duur is als zijn fossiele concurrent. ‘Maar dat is de aanschafprijs’, relativeert Kloppenborg. ‘De elektrische machine heeft vervolgens lagere onderhouds- en brandstofkosten en hij geeft beter toegang tot de markt; een project wordt eerder vergund aan een bedrijf dat met emissieloze machines komt.’ En dan is er nog niet eens een prijs geplakt op de vervuiling. Zou je een levenskostenanalyse maken, dan begint het werken met elektrische machines nu gelijkwaardig of goedkoper te worden dan met ‘fossiele’, schat Kloppenborg. Op de bouwplaats kan de uitstoot van vieze gassen dus langzaamaan omlaag. ‘Bedrijven hebben eigenlijk geen excuus meer om niet met emissieloze machines te werken’, zegt Mischa Bauman, chief technology officer van New Electric Automotive. ‘Daarmee kunnen ze ook ineens in geluidsarme zones aan het werk. Of langer doorgaan in de avond.’ Elektrisch aangedreven machines maken immers veel minder lawaai dan die-

“

die bouwmaterialen ophaalt in Zaandam, ten noorden van Amsterdam, en ze steeds bezorgt op bouwplaatsen in de Amsterdamse binnenstad. Vanwege de milieueisen in de stad, vaart hij daar elektrisch: schoon en stil. Maar zodra hij uit de gracht komt en het IJ op vaart richting Zaandam, kan de dieselmotor aan en kunnen de batterijen worden bijgeladen. Ook van ongewone klussen schrikken ze bij New Electric niet. Zo hielp het een melkveebedrijf bij Woerden om te elektrificeren. Daar ligt nu een enorm aantal zonnepanelen op het dak, die overdag twee forse accupakketten opladen. Die gebruikt het bedrijf om met een elektrische tractor te kunnen rijden en ’s nachts draait de koeling van de melk op een van de accupakketten.

Veel ombouwprojecten zijn one of a kind: één asfalteermachine, één sportauto

Tweede leven Voor grote werkmachines in de bouw, die hele werkdagen moeten draaien, haalt New Electric Automotive graag gloednieuwe machines meteen uit elkaar, om er vervolgens een elektrische aandrijving in te schroeven. Maar het bedrijf kan ook uit de voeten met gebruikte machines die jarenlang op diesel hebben gedraaid. Neem de boten, sleepboten, de sleepwagen en de hijskranen waaraan New Electric Automotive heeft gewerkt. Die hadden al een heel ‘dieselleven’ achter de rug, maar begonnen na een elektrische metamorfose aan hun tweede, emissieloze leven. Zo vaart in Amsterdam nu een surveillanceboot van Waternet rond op elektriciteit. Maar ook een sleepboot die wordt gebruikt bij de aanvoer van materialen voor het herstel van de kademuren in die stad. ‘Een schip dat vol materialen over de grachten vaart, vervangt zo twintig volle, zware vrachtwagens die dus niet meer de binnenstad in hoeven’, zegt Bauman. Overigens kan voor een schip een combinatie van diesel en elektrisch de beste oplossing zijn. Neem een boot

”

Ombouwkit Veel van de projecten die New Electric uitvoert zijn one of a kind. Eén asfalteermachine, één sportauto. Het komt ook voor dat een bedrijf een kleine serie identieke machines wil laten ombouwen naar elektrische aandrijving. In dat geval wordt het interessant om een kit te ontwikkelen, een set van componenten die tezamen moeten worden ingebouwd in de machine of in het voertuig.

t

selmachines. Ook fijn als er in een drukke binnenstad wordt gebouwd.

Deze tractor wordt omgebouwd in Staphorst. foto : dick vos

OKTOBER 2021 • DE INGENIEUR

27

E L E K T R I F I C AT I E

“

Bauman: ‘Die kit ontwikkelen wij dan speciaal De uitdaging is om snel voor het bedrijf, maar hij is – met wat extra scholing – door technici van de klant zelf in goede mensen te bouwen.’ Zo staat er nu een Toyota Hilux bij New Electric Automotive, een pickup- te vinden, met truck die over de hele wereld wordt gebruikt behoud van als betrouwbaar werkpaard. ‘Voor klanten als je bedrijfsStaatbosbeheer of Rijkswaterstaat is een omcultuur bouwkit interessant.’

De groei zit er goed in. Had het bedrijf vorig jaar nog vijftien medewerkers, tegen het eind van dit jaar moeten dat er dertig zijn. In Staphorst is een extra hal in aanbouw. ‘En volgend jaar wil ik groeien naar zestig collega’s’, zegt Kloppenborg. ‘De uitdaging is om snel goede mensen te vinden, met behoud van je bedrijfscultuur. We zoeken mensen met mechanische vakkennis, met verstand van elektrotechniek, software, procestechnologie en kwaliteit. Maar machinebankwerkers, (elektro)monteurs en specialisten in frezen en draaien zijn ook van harte welkom. Kloppenborg: ‘Vanuit ons eigen bedrijf bekeken is het fijn dat we kunnen groeien zo snel als we aankunnen, maar we geloven ook in de missie van elektrificatie. Er is ruimte voor veel meer bedrijven zoals het onze.’ Het is opvallend dat New Electric het bewerken van materialen, zoals het buigen, snijden, lasersnijden en frezen, veelal in eigen huis doet. Kloppenborg: ‘Je kunt veel uitbesteden, maar de wachttijden liepen te veel op, waardoor projecten vertraging opliepen. Toen zijn we het maar zelf gaan doen.’ Hetzelfde geldt voor eigen testfaciliteiten. Zo komt er een testruimte waar gebouwde machines bij extreme temperaturen kunnen worden getest. ‘Als het kwik onder nul zakt, dan wil een accupakket niet meer opladen. Daar vinden we technische maatregelen voor, maar je moet dus wel testen of die werken. Dat gaan we zelf doen, hier in Staphorst’, vertelt Bauman.

”

Smeltkroes In Staphorst klinken op de werkvloer Engelse termen. Het bedrijf is dan ook een smeltkroes van nationaliteiten. Er lopen technische mensen, meest man, rond uit België, Spanje, Portugal, Canada, Brazilië, Nieuw-Zeeland, India en de Verenigde Staten. Overlegd wordt er standaard in het Engels.

De oprichters Anne Kloppenborg studeerde sociale psychologie en politicologie, maar werkte lang in de ICT en was al jong bezig met elektrische aandrijving van voertuigen. Toen hij in de Verenigde Staten getuige was van het testen van de eerste Tesla, de Roadster, was hij gegrepen. Zijn eerste grote klus was het elektrisch maken van een speedboot. Bij alles wat hij

aanpakt, blijkt een duidelijke drive voor het elektrificeren van vervoer. Mischa Bauman heeft sinds hij het zich kan herinneren aan auto’s gesleuteld; classic cars, motoren tunen, racewagens. Zelf heeft hij ook een tijdje geracet, maar dat doet hij tegenwoordig alleen nog op het water, in een razendsnelle catamaran. De twee werken samen sinds 2012.

Oprichters Mischa Bauman (links) en Anne Kloppenborg (rechts) van New Electric. foto : dick vos

28

DE INGENIEUR • OKTOBER 2021

Meer samenwerken Het pionierswerk van New Electric in Staphorst en Amsterdam is niet onopgemerkt gebleven. Niet alleen kloppen er met grote regelmaat bouwbedrijven aan die nog oude machines met dieselaandrijving hebben en daar iets mee moeten, maar ook grote machinebouwers zijn al komen praten. ‘Neem een producent van asfalteermachines – 70 procent marktaandeel wereldwijd – daarvan vraagt nu nog maar een klein deel van de klanten om “elektrisch”. Dus het ontwikkelen van een elektrische machine is nu nog niet interessant. Zo’n bedrijf komt dus bij ons, ook voor het opdoen van ervaring’, vertelt Bauman. Op projectbasis wordt er dan samengewerkt: dan bouwt New Electric Automotive enkele machines om voor een klant van die grote machinebouwer. Er worden non-disclosure agreements (NDA’s) getekend, zodat de machinebouwer en New Electric Automotive ontwerpdetails met elkaar kunnen delen voor dat specifieke project, in dienst van de gezamenlijke eindklant. In een volgende fase zal de samenwerking wellicht intensiever gaan verlopen. Op termijn is het zelfs niet ondenkbaar dat een grote machinebouwer kennis van New Electric Automotive overkoopt of zelfs het bedrijf overneemt. Toch zal er altijd een markt blijven voor nicheproducten, meent Bauman. ‘Neem nu die ambulance die hier voor de deur staat. De fabrikant daarvan biedt al een elektrische variant, maar die heeft niet de range en de topsnelheid die een ambulance nodig heeft. Die kunnen wij wél bieden en zo zal er altijd een markt blijven voor die specials.’

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

t/m 31/10

Hier komen de nuttige microben Ze bederven je eten of maken je ziek, maar microben kunnen ook erg nuttig zijn. Nog de hele maand oktober ontdek­ ken bezoekers van Micropia – onderdeel van dierentuin ARTIS in Amsterdam – met welke slimme oplossingen microben onze toekomst veilig kunnen stellen. Want bacteri­ en gaan niet alleen ons voed­ sel gezonder maken en onze brandstoffen duurzamer, maar ze zijn ook inzetbaar voor circulaire materialen, schoon drinkwater en het opruimen van ons afval. Details over tentoonstelling Een betere wereld begint met microben op micropia.nl.

foto : oscar vinck

16-24/10

Dutch Design Week

Het jaarlijkse feestje van ontwerpend Neder­ land kan gelukkig dit keer doorgaan met be­ zoekers erbij. De Dutch Design Week 2021 in Eindhoven biedt ook dit jaar weer voor ieder­ een een hoorn des overvloeds met verrassend design. De website vermeldt 314 ‘events’, die variëren van lezingen tot workshops tot tentoonstellingen en productlanceringen.

t/m 2/1/’22

Sommige dien je van tevoren te reserveren, maar de ervaring leert dat ook gewoon langs­ gaan en met open mond rondstruinen al de moeite waard is. Er zijn wel verschillende locaties in het centrum van de stad, dus neem een fiets mee, huur er een of laat je rondrijden in de ‘mini’­auto’s van de sponsor. Meer informatie: ddw.nl.

Kunst meets wetenschap

In Museum Het Valkhof in Nijmegen gaat deze maand Horizon van start, de eerste tentoonstelling in een vijfdeli­ ge reeks waarbij het museum samenwerkt met de plaatse­ lijke Radboud Universiteit, dat hiermee toewerkt naar het hon­ derdjarig bestaan in 2023. De vijf thema’s van de tentoonstel­ lingen – Horizon, Space, Wave,

Time, Black Hole – bieden steeds een andere kijk op het onderzoek naar ruimte, tijd, grenzen en de vraag hoe ver onze waarneming reikt. Horizon verwijst niet alleen naar de grens van onze waarneming op aarde, maar leidt onze blik ook van de aarde naar de ruimte. Meer informatie: museumhetvalkhof.nl.

beeld : simon van til , light over horizon ( linksonder ); zja / strukton ( rechtsonder )

t/m 6/2/’22

Dan liever de grond in Vroeger woonden we in grotten en bewaarden we onze schatten in de bodem. Later brachten we funde­ ringen en heipalen aan om grote bouwwerken overeind te houden. We legden kabels en leidingen aan om stroom en gas te vervoeren. Nu boven­ gronds de ruimte schaars wordt, neemt de interesse in de ondergrond weer toe. Met de tentoonstelling Sub terra – New roots for underground urbanism onderzoekt Arcam in Amsterdam de kansen van ondergronds bouwen. Meer info: arcam.nl/events/ subterra.

OKTOBER 2021 • DE INGENIEUR

29

LEZERS

Synthetische kerosine (1) In de rubriek Punt in het augustusnummer van De Ingenieur, pleiten drie experts van de TU Delft voor het investeren in synthetische kerosine. Zij bedoelen synthetische kerosine gemaakt met duurzaam geproduceerde elektriciteit en CO2 ingevangen uit lucht of water. Alleen met op grote schaal industrieel geproduceerde synthetische kerosine kan de luchtvaart verduurzamen, betogen ze. Helaas biedt dat geen reële maatschap­ pelijke optie. Dit voorjaar verscheen een technologische assessmentstudie die laat zien wat die productie van synthetische kerosine precies behelst. Voor het in stand houden van enkel de lijndienst Amsterdam­ New York zijn al tenminste 2028 direct air capture (DAC)­installaties nodig om CO2 uit de buitenlucht af te vangen. De DAC van het Zwitserse Climeworks is wereldwijd toon­ aangevend. Worden die gebruikt, dan geeft dat een inlaatventilatorwand van negen me­ ter hoog en 27,5 km lang en een benodigd grondoppervlak van 24 hectare. Om CO2 op te werken tot synthetische methanol zijn ten minste 358 geavanceer­ de synthetische methanolfabrieken nodig. Daarna moet de synthetische methanol nog worden opgewerkt tot synthetische kerosi­ ne. Mengt men voor het vliegen maximaal tot 50 procent synthetische kerosine bij, dan heeft men nog minstens 180 synthetische methanolfabrieken nodig. Het Canadese Carbon Engineering bouwt in 2022 een grootschalige en ultramoderne DAC in Texas. Voor instandhouding van de lijn Amsterdam­New York zijn dan twee DAC’s nodig met een gezamenlijk luchtinlaat van tenminste twintig meter hoog en vier ki­ lometer lang. Het benodigde landoppervlak inclusief zonne­energieopwekking is meer dan 115 vierkante kilometer. Om deze ge­ vangen CO2 op te werken tot synthetische kerosine zijn daarbij dertien raffinage­een­ heden nodig met een netto fabrieksterrein van meer dan een hectare. De DAC’s scheiden daarbij een deken van CO2­ arme lucht uit met een groeis­ nelheid van twintig vierkante kilometer per uur. Daarmee zou het hele Botlekgebied

REA GEREN

in dik zeventig minuten te bedekken zijn. Studies naar plantengroei in buitenlucht van iets minder dan de helft van de normale CO2­concentratie laten al een verminde­ ring van de plantenmassa zien van zo’n 65 procent. Dit heeft directe gevolgen voor insecten, vogels voor het ecosysteem van de directe omgeving. Joris Melkert, een van de auteurs van de Punt, heeft de conceptversie van deze studie dit voorjaar geredigeerd en van com­ mentaar voorzien: ‘De sommetjes kloppen.’ Cees Blokhuizen, Eindhoven

Synthetische kerosine (2) De energie­inhoud van synthetische kool­ waterstoffen is per kilogram natuurlijk superieur aan de huidige batterijen en ook aan waterstof, dat immers zware subsys­ temen vergt. Daar hebben de TU­experts die pleiten voor investeren in synthetische kerosine een punt. We gaan een spannen­ de toekomst tegemoet, op veel (mondiale) vlakken. Die toekomst is ongewis, maar het is zeker dat ingenieurs daarin een grote rol zullen spelen. Maar we moeten het probleem ook niet gaan bagatelliseren. Ik denk dat we in de nabije toekomst minder moeten vliegen, en dat we de verworven zonnebrandstoffen moeten inzetten voor de auto van de toe­ komst. Met alleen batterijtechniek of gebruik van waterstof redden we het niet, eenvou­ dig omdat deze veel te zwaar zijn voor een duurzame wereld. Nee, laten we daarom zeer lichte – ook luxe – elektrische auto’s ontwikkelen met een kleine batterij met een actieradius van bijvoorbeeld vijftig kilometer. En deze voorzien van een extra motortje om af en toe net iets verder te kunnen, bijvoorbeeld een

interne verbrandingsmotor zoals Nissan die ontwikkelt met een rendement vergelijkbaar met een waterstofbrandstofcel. En met geïntegreerde zonnepanelen. Hiervoor kan Nederland dan synthetische brandstoffen ontwikkelen, en laat Shell zonder terughou­ dendheid hieraan meehelpen. Peter Paul van der Ven, Arnhem

Synthetische kerosine (3) Er moet zeker meer onderzoek plaatsvin­ den naar synthetische processen, zoals de TU­experts betogen. Niet alleen om kerosine te maken, maar ook om langere koolwaterstofketens voor plastics te maken. We moeten simpelweg de chemische industrie omkeren, van fracking van olie in steeds kleinere moleculen naar het produ­ ceren van grotere molecuulketens uit gas plus waterstof en koolstof. Het gebruik van waterstof in plaats van energie voor dit proces is de oplossing. Een bedrijf als Shell kan zo van koolstofnegatief naar koolstof­ positief gaan. De stelling dat een bedrijf als Shell hierdoor als oplosser in plaats van veroorzaker van het probleem kan worden gezien, zal voor velen een eyeopener zijn. Er is nog te weinig onderzoek gedaan naar synthetische processen op grote schaal, simpelweg omdat de noodzaak er niet was en olie goedkoop is. Daarom moet Nederland nú vol inzetten op onderzoek! Robert Werkhoven, Maarssen

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

30

DE INGENIEUR • OKTOBER 2021

foto : dlr / nasa

Möring

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

Orchideeënkweker In de vroege jaren tachtig – net van school, werkloosheid alom en geen woning geen kroning, die tijd – werd ik opgeroepen door wat toen nog het Arbeidsbureau heette om een beroepsinteressetest te doen. Ik had geen werk en met zo’n test zou naar boven komen waarvoor ik geschikt was. In een kamertje met een houten tafel kreeg ik een vragenformulier en een balpen voor mijn neus. Dat formulier moest ik invullen. Toen ik klaar was werd het meegenomen en een half uur later mocht ik in een ander kamertje komen om de resultaten te bespreken. ‘Heb je dit echt serieus ingevuld?’, vroeg de man aan de andere kant van het bureau. ‘Natuurlijk’, zei ik, naar waarheid. ‘Wat is er dan uitgekomen?’ Hij keek mij even aan, haalde zijn schouders op en zei: ‘Orchideeënkweker.’ ‘Gek’, zei ik. ‘Ik houd helemaal niet van planten.’ Hij schudde zijn hoofd. ‘Wat wil je doen in het leven?’ ‘Schrijven’, zei ik. Hij schoof het door mij ingevulde formulier van zich af en zei: ‘Vroeger stelden we iemand gewoon die vraag en dan was het goed, maar nu moet zo’n lijst de schijn van objectiviteit en wetenschappelijkheid ophouden. Allemaal tijdsverspilling. En wat krijg je?’ ‘Orchideeënkwekers’, zei ik. Hij knikte somber. ‘Vorige week had ik er een die bankwerker moest worden. Zelden iemand gezien met twee zulke linkerhanden. Hij had al moeite om de dop op de balpen te krijgen. Zullen we voor jou maar journalist invullen?’ Ik moest daar aan denken omdat een goede vriend, laat ik hem X noemen, was uitgenodigd voor een ‘traject’ dat nieuw kader moet opleveren voor de organisatie waar hij werkt. Wegens een verdubbeling van omvang, en dus de taken, zijn er nogal wat leidinggevende personen nodig en hij behoorde tot degenen die men op het oog had. Ik had nog niet ‘gefeliciteerd’ gezegd of ik wilde mijn woorden al weer inslikken. Dat kwam door wat hij vertelde over dat ‘traject’. De kandidaten werden online getoetst op persoonlijkheid en leiderschapskwaliteiten. ‘Vanwege corona’, zei ik begripvol. ‘Zoom of…’ ‘Nee, nee, nee, een formulier met stellingen.’ Ik heb nooit voor organisaties gewerkt en weet niets van dat soort procedures, dus ik vroeg hoe dat dan ging.

‘Nou, je krijgt stellingen. Bijvoorbeeld: “Ik kijk op tegen mensen die iets hebben bereikt” en dan komt er later weer zoiets als “Ik vind het moeilijk om hogergeplaatsten kritiek te geven”.’ Woorden als ‘astrologie’ en ‘aurareading’ vormden zich in mijn hoofd, maar ik besloot mijn oordeel voorlopig op te schorten. ‘Zoiets als in de damesbladen?’, zei ik. ‘Een Cosmoenquête. Als je morgen een miljoen zou winnen, wat zou je dan met het geld doen? Puppy’s of kittens? Wat vind je het leukst aan jezelf? Waarover ben je onzeker?’ Hij schudde zijn hoofd. Dit werd gedaan door een bureau dat begeleiding en trainingen gaf. ‘Wat komt er dan na dat formulier?’ Een gesprek, aan de hand van de uitkomst, waarin werd besproken of je wel of geen toekomstige leider kon zijn. ‘Je vult dus een formulier in’, zei ik, ‘en je eerste contact met een mens is als die je de uitslag van de computer meedeelt?’ Daar kwam het op neer. ‘Dus een algoritme bepaalt of jij geschikt bent?’ Ik moest even aan de kabinetsformatie denken, maar die gedachte verdrong ik ook. Ik bleef achter in verwondering. In schok ook, want ik had niet verwacht dat we dit soort dingen al aan computers overlieten. Ik dacht aan de toeslagenaffaire, die volgens mij ook het gevolg is van veel automatisering en weinig intermenselijk contact, zoals dat vroeger heette. En aan Ziggo, dat na vier maanden gedoe nog geen aansluiting tot stand heeft gebracht omdat het ‘traject’ wordt beheerst door computersystemen die tegen elkaar praten, waardoor ik gisteren nog een mailtje kreeg dat men niets kan doen omdat verderop in mijn straat een steiger staat. Die is al drie weken weg, maar omdat er geen mens komt kijken weten de computers dat niet. Ik dacht ook aan iemand van de groenvoorziening die hartje winter in mijn straat een haag aan het snoeien was. Toen ik vroeg of dit wel het juiste jaargetijde was zei hij nogal beslist ‘nee’. Maar zo stond het in de planning die de computer had gemaakt. Later had ik een hartig gesprek met mijn computer. Ik zal niet vertellen waarover het ging, maar wees gerust: ik blijf het denkwerk doen.

De kandidaten werden online getoetst op persoonlijkheid en leiderschapskwaliteiten

FOTO : HARRY COCK

OKTOBER 2021 • DE INGENIEUR

31

PDENG

De combinatie van onderzoek en ontwerpen

De waarde van een doctorate in engineering De post-master ontwerpersopleidingen aan de technische universiteiten (PDEng) bestaan 35 jaar en de 4TU.School for Technological Design, het Stan Ackermans Institute (4TU.SAI) 15 jaar. Deze lustra worden op 18 november 2021 gevierd met een symposium met als thema ‘The Innovation Degree?’ Wat is de waarde van de PDEng-opleiding voor industrie, universiteit en trainee?

Trainee Anne Grave stond na haar dubbele masteropleiding architectuur en human-technology interaction voor een dilemma. ‘Ik kon gaan werken in de architectuur en gebouwen ontwerpen, waar ik de wetenschappelijke kant zou missen, of in de wetenschap blijven en de ontwerperskant in de steek laten.’ De PDEng-positie bood een uitweg. ‘Ik kon gaan onderzoeken hoe we nieuwe accommodaties moeten ontwikkelen voor dementerenden, dus twee jaar onderzoek doen én ontwerpen.’ Bovendien kon Grave het onderzoek uitvoeren samen met een team van bedrijven, universiteiten en gezondheidsinstellingen.

Trainee Anne Grave combineert wetenschappelijk onderzoek met een ontwerppraktijk. 32

DE INGENIEUR • OKTOBER 2021

Praktijkproblemen oplossen De ontwerpersopleidingen met de graad Professional Doctorate in Engineering (PDEng), bestaan sinds 1986 bij de technische universiteiten. Een van de kartrekkers was de toenmalig rector van de TU/e, Stan Ackermans. Anders dan een PhD-opleiding die zich richt op onderzoek, focust een PDEng zich op het toepassen van onderzoeksresultaten in de praktijk. ‘Het eerste jaar volg je vakken en doe je kleine projecten, waar je een achtergrond krijgt in een opleidingsdomein, complexe problemen leert aan te pakken en professionele en persoonlijke vaardigheden

Jos Benschop is senior vicepresident bij ASML, waar veel PDEng-alumni werken.

Paul Koenraad leidt het Stan Ackermans Institute, waaronder alle PDEng-opleidingen vallen.

ADVERTORIAL

PDEng-studenten combineren onderzoek en praktijk.

ontwikkelt’, vertelt Paul Koenraad, directeur van het Stan Ackermans Institute (SAI), de overkoepelende organisatie waaronder alle PDEng-opleidingen in Nederland vallen. ‘Het tweede jaar ga je bij een bedrijf werken om een specifiek en gecompliceerd praktijkprobleem op te lossen.’ ‘De PDEng-opleiding heeft met name een meerwaarde omdat je de basiskennis die is opgedaan in de bachelor en master, moet toepassen in het realiseren van een complex product’, vertelt Jos Benschop, senior vice president technology bij ASML. ‘Studenten zijn vaak gewend differentiaalvergelijkingen op te lossen, waarbij het antwoord goed of fout is. Maar als je een complex product hebt zoals een ASML-machine of een logistiek systeem op Schiphol, dan kunnen er soms ook meerdere goede antwoorden zijn.’ Daarnaast leert de PDEng-trainee om vragen op te lossen in een multidisciplinair team.

Brug tussen universiteit en bedrijf De PDEng-opleidingen werken nauw samen met hightechbedrijven als Philips, Shell, Océ Technologies, AkzoNobel, Dow Chemical, Ericsson, DSM en ASML. ‘De PDEngtrainee gaat een jaar lang aan de slag bij een bedrijf om een probleem op te lossen’, zegt Koenraad. ‘Daar betaalt het bedrijf pakweg zeventigduizend euro voor, in ruil voor een opgelost probleem en een geschikte kandidaat die ze kunnen aannemen.’ Daarbij krijgt het bedrijf ook toegang tot kennis en ervaring binnen de universiteit. Koenraad: foto ’ s : technische universiteit eindhoven

‘Zo is de PDEng-trainee een linking pin tussen de specialisten in de faculteit en het bedrijfsleven.’ Veel hightechbedrijven hebben een enorme behoefte aan goed opgeleid bètatalent, stelt Benschop. ‘Bèta’s kunnen we nooit genoeg opleiden, deze opleiding helpt om het gat in de markt gedeeltelijk te vullen.’ Ook Koenraad ziet dat het bedrijfsleven behoefte heeft aan medewerkers die complexe problemen kunnen oplossen. Koenraad: ‘We halen veel mensen vanuit het buitenland naar Nederland voor de PDEng-opleiding en meer dan 80 procent vindt hier ook een baan. Vaak bij het bedrijf waar ze hun opleiding hebben gedaan.’ Jaarlijks worden er in Nederland rond de 150 PDEngdiploma’s uitgereikt. Het Stan Ackermans Institute is aan het uitbreiden. Naast de negentien PDEng-opleidingen die de TU Eindhoven, TU Delft en Universiteit Twente aanbieden gaat ook Universiteit Wageningen binnenkort met ontwerpersopleidingen van start. Koenraad: ‘Ook de Rijksuniversiteit Groningen heeft een aantal technische opleidingen die goed passen binnen het SAI en is in de voorbereidende fase om zich aan te sluiten.’ In de afgelopen 35 jaar heeft de PDEng-opleiding zich zeker bewezen, aldus Koenraad. ‘We zijn klaar om nog een flink stuk te groeien, met nieuwe trainees en bedrijven.’ Meer weten over het lustrumsymposium? Kijk dan op de achterzijde van dit blad of of surf naar 4tu.nl/sai/en/events. OKTOBER 2021 • DE INGENIEUR

33

UIT DE VERENIGING

Een greep uit het aanbod van activiteiten van het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs (KIVI).

28/10 Andere tijden in de waterbouw Het grootste waterbouwkundige evenement van het jaar viert een jubileum: op 28 oktober vindt de 25ste editie van de Waterbouwdag plaats. Het belooft een waterbouwkundige tijdreis te worden, waarbij wordt stilgestaan bij de grote werken uit het eind van de twintigste eeuw, maar ook de huidige en toekomstige uitdagingen komen uitgebreid aan bod. Hoe gaan we om met de toekomst van onze rivieren, hoe betrekken we andere disciplines integraal bij onze ontwerpen en plannen, en hoe goed voorspellen de modellen extreme gebeurtenissen? Deze vragen, die al aan de orde kwamen op de allereerste editie van de Waterbouwdag, zijn nog altijd urgent en actueel. Maar dat betekent niet dat er de afgelopen 25 jaar weinig is gebeurd. Bouwen met de natuur, indertijd nog nieuw

en gewaagd, is inmiddels een volwaardig onderdeel van de aanpak geworden. De cultuur binnen de sector is voortdurend in ontwikkeling, hoogwaterbescherming krijgt structureel aandacht en geld en ons land is het eerste in de wereld dat werkt aan een deltaplan voor zeespiegelstijging. Recente gebeurtenissen zoals de overstromingen in Limburg en de buurlanden laten zien dat het werk nooit af is. Er is nog een hoop te doen voor waterbouwers, in Nederland en in het buitenland. Waterbouwdag 2021: donderdag 28 oktober van 08.30–18.00 uur, Utrecht. Bekijk het volledige programma op waterbouwdag.nl

29/10 Kerntechniek Hoe slagen we erin om in 2050 volledig uitstootvrij te zijn? Door onze energievoorziening volledig te verduurzamen. Zullen er naast het verhogen van de hoeveelheid wind- en zonne-energie dan ook kerncentrales nodig zijn? Wat zijn eigenlijk de voordelen van kernenergie? Welke typen kernreactoren zijn er inmiddels en wat zou voor ons land de beste keuze zijn? Die vragen komen aan de orde op een symposium dat de afdeling Kerntechniek organiseert, in samenwerking met regio Oost en KIVI Students. New Nuclear in the Netherlands Beyond 2030. 29 oktober 2021 van 09.30-17.30 uur op de Universiteit Twente. Zie verder op kivi.nl/afdelingen/kerntechniek/activiteiten/activiteit/new-nuclear-in-the-netherlands-beyond-2030

Steun voor studiereis of stage Studenten die lid zijn van KIVI kunnen binnenkort financiële ondersteuning – maximaal duizend euro per aanvraag – krijgen voor het organiseren van een studiereis of voor het lopen van een stage in het buitenland. De beurzen komen uit de gelden van de Stichting Studieen Reisfonds. De financiële bijdragen zijn bedoeld voor studenten in de technische wetenschappen. Een student kan veel leren van een stage of afstudeerproject in een ander land, zowel op het gebied van persoonlijke ontwikkeling als van andere culturen. Als de beurs wordt toegekend, wordt van de betreffende student een kleine tegenprestatie gevraagd, bijvoorbeeld om iets over zijn of haar ervaringen te komen vertellen bij een KIVI-afdeling of -community. Meer details over de beurs worden binnenkort bekendgemaakt. 34

DE INGENIEUR • OKTOBER 2021

9/11 Hallo, wereld Op 9 november vindt weer de jaarlijkse Geotechniekdag plaats, dit keer met als thema ‘Hello World’. Dit thema vertegenwoordigt twee verschillende aspecten van het vakgebied. Het staat voor de eerste stapjes die een beginnend programmeur zet. Maar het kan ook worden gelezen als de verhouding tussen ingenieurs en hun omgeving. In de wereld van de civiele techniek vinden snelle ontwikkelingen plaats op het gebied van digitalisering en data science. Tegelijkertijd bestaan er steeds hogere verwachtingen van de ontwerpen en de omgeving wenst ook steeds meer inspraak in de oplossingsrichting, bijvoorbeeld op het gebied van duurzaamheid, circulariteit en ecologische impact. De geotechnisch adviseur treedt daardoor steeds

meer in dialoog met zijn of haar omgeving. Digitalisering helpt de sector daarbij om sneller tot betrouwbare en optimale ontwerpen te komen. De voornaamste sprekers in theater De Flint in Amerfoort zijn Ken Gavin (TU Delft), Kostas Kaltekis (Fugro) en Paulus Eckhardt (VolkerWessels Infra). De dag is bedoeld voor deskundigen en belangstellenden op het gebied van de geotechniek in dienst van overheid, ontwerp- en ingenieursbureaus, gespecialiseerde adviesbureaus, opdrachtgevers, aannemers, waterschappen, wetenschappelijk onderwijs in Nederland en België. Geotechniekdag 2021: 9 november van 09.00-19.00 uur in Amersfoort. Meer informatie: kivi.nl/afdelingen/ geotechniek/ activiteiten/activiteit/geotechniekdag-2021

WAT E R B O U W K U N D E T E K S T: P A N C R A S D I J K

F O T O ’ S : D E LTA R E S

Proeven in de Deltagoot bepalend voor dijkversterking van de toekomst

Storm op schaal De Deltagoot van Deltares is zes jaar na de opening nog altijd onmisbaar voor wie de gevolgen van golfslag op dijken en duinen wil onderzoeken. De dijkversterking voor de komende decennia wordt hier vormgegeven. te onderwerpen aan forse golfslag. De aangewezen plek daarvoor is de Deltagoot, het paradepaardje van Neder­ land als kennisland op het gebied van waterbeheersing. Hollandse klei ‘Voorheen ontwierpen we een dijk en zochten dan de klei die daarbij hoort’, zegt Klein Breteler. ‘Maar nu wil­ len we het precies andersom doen: we gaan uit van de aanwezige klei en ontwerpen daarmee een dijk die vol­ doet aan de veiligheidseisen.’ De helling van het talud kan worden aangepast, de breedte van de kruin, de dikte van de kleilaag, de hoogte van de dijk: stuk voor stuk factoren waarmee de ontwerpers kunnen spelen.

t

Pal achter een grote loods buiten het stadscentrum van Delft ligt Groningse klei in grote, zonovergoten blokken. De grond is begroeid met felgroen gras, en hier en daar schiet onkruid omhoog. Ja, het is bijna tijd om te maaien, lacht Mark Klein Breteler. De ingenieur is projectmana­ ger bij Deltares, maar kennelijk ook af en toe tuinman van dienst. De enorme brokken Groningse klei moeten helpen om een van de grote vraagstukken in de hoog­ waterbescherming van deze tijd op te lossen: hoe maken we dijken van grond uit de omgeving? ‘We denken dat het kan, maar moeten dat nog wel even aantonen’, zegt Klein Breteler. Dat doet Deltares door klei die is gerijpt uit slib uit de Dollard en klei uit reeds bestaande dijken

In blokken van twee bij twee meter en 85 centimeter dik wordt klei uit de huidige Groningse dijk genomen, ‘met muizen, wormen en al’, zegt projectleider Mark Klein Breteler van kennisinstituut Deltares. OKTOBER 2021 • DE INGENIEUR

35

WAT E R B O U W K U N D E

“

Deze kennis zal bepalen hoe we de komende drie decennia omgaan met dijkversterking

”

Boven: In de golfgoot worden twee dijkfrag­ menten op ware grootte nagebouwd, met de juiste taludhoogte. Het gewichtsverschil tus­ sen het in Delft gebruikte zoete water en het zwaardere, zoute zeewater in het Dollard­ gebied wordt in de berekeningen verwerkt. Rechts: Nadat alle blokken zijn geplaatst, worden de zijwanden verwijderd. Boven de goot hangen niet alleen kranen voor het takelwerk, maar ook diverse scanners om de golfbelasting en de erosie­ snelheid precies te kunnen vaststellen.

‘Maar de samenstelling van de klei ligt vast’, benadrukt Klein Breteler. ‘We gaan er niets doorheen mengen om de structuur of de stevigheid te veranderen.’ De resultaten van de proef met het Groningse klei worden direct toegepast bij het ontwerp van een Bre­ de Groene Dijk aan de Eems­Dollard in het uiterste noordoosten van het land. Maar de resultaten worden ook gebruikt om de rekenmodellen te verbeteren voor dijkontwerpen in het algemeen. ‘We zien op veel plekken mogelijkheden om dit type dijk van gebiedseigen grond in te zetten’, zegt directeur Erik Wagener van het Hoog­ waterbeschermingsprogramma. ‘Het klinkt logisch, maar in de praktijk blijkt het lastig om lokale grond te gebruiken voor een gegarandeerd veilige dijk.’ Dat heeft ook te maken met vernieuwde regelgeving. Sinds 2017 gelden er nieuwe, strengere regels waarbij de faalkans 36

DE INGENIEUR • OKTOBER 2021

bepalend is. Daardoor bevindt de sector zich in een transitiefase. ‘We kijken nu anders naar veiligheid. De technische leidraden en het instrumentarium die bij die nieuwe regels horen, zijn nog niet uitontwikkeld’, stelt Wagener. ‘Dit soort proeven helpt ons dus enorm. Pas je de regels strikt toe, dan is het heel lastig om dijken in de uiterwaarden en de kwelders met lokale grond te ver­ sterken. Maar naar onze inschatting is dat wel degelijk goed mogelijk. Dat zijn we hier aan het bewijzen.’ Beleidsbepalend De hele sector doet mee aan de proeven, van dijkwerkers tot ingenieursbureaus en van waterschappen en provin­ cies tot kennisinstellingen. ‘Juist van dit soort proeven worden we allemaal wijzer’, zegt Wagener. ‘De kennis die we hier opdoen, zal bepalen hoe we de komende drie

Boven: De golfproeven duren bij elkaar 27 uur. Daarmee wordt de dijk zwaarder beproefd dan bij een echte storm het geval zou zijn. De condities van een werkelijke storm komen overeen met vijftien uur in de Deltagoot, stelt Mark Klein Breteler. Links: Om de werkelijke situatie zo waarheidsgetrouw na te bootsen wordt het gras in de Deltagoot onderhouden, niet met zonlicht en schapen maar met groeilampen en een grasmaaier.

decennia omgaan met dijkversterkingen.’ Mocht het lukken een gebiedseigen kleidijk te ontwerpen die aan alle eisen voldoet, dan wordt de volgende vraag of er lokaal wel voldoende klei aanwezig is – en ruimte om slib tot klei te laten rijpen. Alleen al voor de 12,5 kilometer lange Brede Groene Dijk is 1,7 miljoen kilo klei nodig. Het waterschap Hunze en Aa’s is al in gesprek met landbouwbedrijven in het gebied. ‘We hopen hen ertoe te kunnen verleiden hun bedrijfsmodel aan te passen. Dan verbouwen ze niet langer graan, maar klei’, zegt Erik Jolink van het waterschap. Om jaarlijks 350.000 kuub verse klei te kunnen oogsten, zou daarvoor in totaal een oppervlakte van 250 hectare nodig zijn. Niet alleen verdienen de boeren dan geld aan de klei, maar het zal ze ook helpen om hun landbouwgrond iets te verhogen. Handig tegen de verzilting en de zeespiegelstijging, stelt Jolink.

Op twee derde van de driehonderd meter lange Deltagoot hebben twee stukken Groningse kleidijk het inmiddels zwaar te verduren. Een blauwe muur aan het begin van de goot fungeert als golfschot: door heen en weer te bewegen wekt die golven op. ‘Het is allemaal behoorlijk hightech’, zegt Klein Breteler. ‘We kunnen de golfcondities exact bepalen.’ De hoogste golf tot nu toe ooit in Delft gemeten, was 4,60 meter, maar dan zien we een monstergolf ontstaan, die langzaam maar zeker op de proefdijkjes af dendert. ‘4,80 meter!’, wordt even later geroepen. De Groningse klei ondergaat het geweld ogenschijnlijk onaangedaan. Met scanners wordt straks onderzocht hoe de dijken het hebben gehouden. De erosiesnelheid wordt nog nader onderzocht, maar dat record staat in ieder geval voorlopig in de boeken. OKTOBER 2021 • DE INGENIEUR

37

EVOKE

ADVERTORIAL

‘Water is echt een passie van mij’ Roos Lindemulder (22) heeft een passie voor water én voor alle soorten puzzels. Dat ze tegenwoordig werkzaam is als adviseur Waterbodem, verbaast dan ook niemand. Ze verricht analyses voor water- en bodemonderzoek. ‘Toen ik met die grote GIS-kaart klaar was, dacht ik echt Yes!’

Geef Roos Lindemulder puzzel en ze lost ’m op. Of die nu geografisch, driedimensionaal of diep analytisch is. Ze bezit zestig Rubik’s-kubussen; haar persoonlijk record is een minuut. Maar ze heeft nóg een passie: water. ‘Soms verleg ik wat stenen in een beekje, om me te verwonderen over het veranderen van de stroming.’ Een baan vinden als waterexpert na haar opleiding Land- en watermanagement bleek nog niet zo makkelijk. Uiteindelijk hielp Tess, teammanager en carrièrecoach bij Evoke, haar verder. Tess: ‘Samen kwamen we uit bij advies- en ingenieursbureau RPS (Rural Planning Services), omdat de passie voor water er alle ruimte krijgt.’ Lindemulder doet nu elke dag wat haar lief is: alles rondom water analyseren en onderzoeken. ‘De ultieme puzzel die ik hier tot nu toe moest oplossen, was een grote GIS-kaart voor een gemeente met veel dorpskernen. Daarin moest ik verschillende datasets combineren. Heel anders dan ik had geleerd.’ Zo had ze 3800 lijnelementen in de kaart, terwijl het er 2500 moesten worden. ‘Op 38

DE INGENIEUR • OKTOBER 2021

school had ik er dan bijvoorbeeld 100, die er 95 moesten worden.’ Het was een uitdaging waar ze goeddeels alleen voor stond. ‘Maar dat vond ik juist fijn en toen ik klaar was, dacht ik echt Yes! Een geweldig moment.’ Of het waterbodemonderzoek voor een baggerproject bijvoorbeeld. Op 24 plekken werden slibmonsters genomen om die te onderzoeken op metalen en PFAS. Zijn de waarden te hoog, dan mag er niet worden gebaggerd. ‘In GIS geef ik de meetpunten aan. Veldwerkers kunnen dan hun dwarsprofielen inmeten, zodat wij met de xyz-coördinaten kunnen bepalen hoeveel slib er mag worden gebaggerd.’ Precies het soort puzzels dat Roos helemaal past. ‘In dit werk krijg ik zowel veel theorie, bijvoorbeeld rapportages schrijven, als praktijk – zoals veldwerk voorbereiden – voor mijn kiezen. Ik had niet gedacht dat ik dat zo interessant zou vinden, maar het is echt leuk om projecten zo van begin tot einde mee te krijgen.’ Lees verder op evokedetachering.nl/roos foto : sam rentmeester

Jims Verwondering

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

Kassaklets Jumbo voert zogeheten kletskassa’s in. Nee, dit worden geen robotkassa’s die tegen je aan ouwehoeren. De supermarktgigant gaat in sommige vestigingen kassa’s speciaal bestemmen voor mensen die niet de grootste haast hebben bij het afrekenen van hun boodschappen. Vooral ouderen die soms eenzaam zijn, hebben behoefte aan een praatje in de supermarkt, denkt Jumbo. Als je hier cynisch naar kijkt, kun je zeggen: dit is een gewone kassa met een caissière erachter en Jumbo probeert nu goede sier te maken met een dienst die tot voor kort volkomen de normaalste zaak van de wereld was. De trend in supermarktland is immers dat bemande kassa’s met gezwinde spoed worden weggehaald en vervangen door zelfscanunits. Jumbo lijkt nu een sociale draai te geven aan die paar bemenste kassa’s die nog overblijven. Een soort socialwashing, als we de terminologie volgen van whitewashing (criminele activiteit onder het tapijt vegen) en greenwashing (als een bedrijf zich duurzamer voordoet dan het is). De andere kant is dat er wel degelijk veel mensen zijn voor wie de gang naar de supermarkt misschien wel het enige uitje van de dag is. Voor hen is het winst dat Jumbo speciale kassa’s aanwijst waar haast minder geboden is en waar een caissière zit die is getraind om een invoelend gesprekje te voeren met de klant.

WAA R

KUNNEN

W E

DEZ E

MAAND

Een kleine enquête op de redactie van De Ingenieur leert dat de behoeften in de supermarkt nogal uiteenlopen. De een wil er zo snel mogelijk weer weg en kiest voor de scankassa, of voor zelfscannen in de winkel. De ander heeft daar geen zin in en gaat gewoon traditioneel in de rij staan met zijn volle wagentje. De supermarktketens moeten al deze groepen bedienen en bij de Albert Heijn en de Jumbo tref je dan ook al die verschillende kassa’s aan. En dan zien we natuurlijk de opkomst van de bezorgde boodschappen. Even los van de hyperbezorgservices van Gorillas, Flink en Getir – een bloedige concurrentiestrijd waar het durfkapitaal vanaf druipt – die in tien minuten boodschappen bezorgen: Albert Heijn rijdt al jarenlang rond in ons land en sinds een paar jaar zoeven ook de elektrische wagentjes van Jumbo en Picnic door de straten. Vrienden van me zweren erbij. Voor een paar euro extra wordt alles bezorgd en hoef je niet meer naar de winkel. Waarom zou je nog moeilijk doen, zeggen ze. Persoonlijk vind ik supermarktbezoek altijd nog wel een soort uitje. Eenzaam ben ik niet, maar het is toch fijn om even onder de mensen te zijn. Je boodschappen aanvinken op een computerscherm, ik vind het niks. Misschien als Jumbo ook online kletspraatjes gaat verkopen, met een chatbot die vraagt hoe het met me gaat, misschien dat ik dan overstag ga.

NAARTOE ?

DE

INGE NIE UR

TIP T

13-11/17-11

Hét festival over virtual reality Het grootste virtual & augmented reality-festival van Europa vindt van 13 tot 17 november plaats in Amsterdam: VRDays. Plaats van handeling is de Openbare Bibliotheek Amsterdam aan het Oosterdok, maar ook online en op andere plekken in de wereld zijn tegelijkertijd events. Bezoekers krijgen het nieuwste mee van verschillende toepassingen van VR en AR: van het bevorderen van geestelijke gezondheid van mensen tot het ontwerpen van mode. Veel aandacht is er ook voor het verantwoordelijk omgaan met deze nieuwe technieken, ook wel immersive technologies genoemd. Het is de zevende editie van het festival, dat voor het eerst behalve voor professionals ook toegankelijk is voor het brede publiek. Meer informatie: vrdays.co. FOTO : ROBERT LAGENDIJK ; ILLUSTRATIE : IMMERSIVE TECH WEEK

OKTOBER 2021 • DE INGENIEUR

39

D E

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

Slootmotor Kunstenaar Gijs Schalkx rijdt duurzaam op zelfgeoogst methaan uit de sloot. Via zijn ‘plompstation’ is het binnenkort ook voor anderen verkrijgbaar. Met een elektrische auto die 250 kilometer per uur gaat, tweeduizend kilogram weegt en vol tablets en andere snufjes zit, kopen we slechts ons ecologische schuldgevoel af. Duurzaam rijden betekent iets heel anders, stelt Gijs Schalkx. De kunstenaar ontwikkelde de Slootmotor, een omgebouwde Honda PC50bromfiets die op slootgas rijdt: zelf geoogst natuurlijk methaangas. Schalkx studeerde eerder dit jaar af op de Slootmotor af aan de ArtEZ Universiteit van de Kunsten in Arnhem. 40

‘Het project begon toen ik een oplossing zocht om op mijn Yamaha-motorfiets te kunnen blijven rijden zonder benzine en zonder oliebedrijven te sponsoren’, zegt Schalkx, die zichzelf uitvinder, DIY-activist en indie ingenieur noemt. ‘Elektrisch rijden wil ik nog niet vanwege de recyclingproblematiek van accu’s en omdat ik die moeilijk zelf kan repareren. Ik kwam erachter dat onze Nederlandse sloten ook brandstof bevatten, die je gewoon met een emmer en een schoffel kunt oogsten.’

DE INGENIEUR • OKTOBER 2021

V A N

M O R G E N

Dat tanken is wel wat omslachtig. Daarvoor rijdt Schalkx naar een sloot, en stapt er met lieslaarzen in om de bodem om te woelen. De methaangassen die zo vrijkomen, vangt hij af met een drijvende, zelfgebouwde gascollector. Met een fietspomp en een rubber slang pompt hij het gas vervolgens over naar de tank van de Slootmotor: een condoom in een grote plastic stolp. Tijdens het rijden zet de Slootmotor het sterke broeikasgas methaan – dat anders in de atmosfeer zou belanden – om in het zwakkere broeikasgas CO2 en draagt zo bij aan afkoeling van de aarde. ‘Een volle gastank bevat ongeveer tweehonderd liter gas, het equivalent van 0,2 liter benzine, waar ik vijftien tot twintig

kilometer op kan rijden. Dat tank je in een seconde, maar ik moet daar wel zo’n acht uur voor schoffelen’, zegt Schalkx. Hij wil mensen zo bewust maken van de verborgen infrastructuur achter ons leven en hoe we als consument geen idee meer hebben van de consequenties van ons handelen. Schalkx biedt met Slootservice onder meer limited edition gasflessen aan met handmatig geoogst slootgas. Opgedane kennis over de Slootmotor deelt hij online, inclusief ontwerpideeën voor een automatische gascollector op wind- of zonne-energie. Daarmee hoopt hij binnenkort een Plompstation te openen waar geïnteresseerden gratis brandstof kunnen tanken, recht uit de sloot. (PS) foto : gijs schalkx

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

Robot met flippers Over trappen of obstakels, onder water of over ruig terrein voortbewegen: de robot van HEBI Robotics kan het dankzij zijn rupsbandpoten. Robots worden steeds meer ingezet voor industriële toepassingen of zoekoperaties. Daarvoor is het belangrijk dat de robot compact is en zich over uiteenlopende terreinsoorten kan voortbewegen. Dat doet hij meestal op wielen of op poten. De Tready van het Amerikaanse HEBI Robotics combineert het allebei, voor optimale wendbaarheid. Tready heeft een rechthoekige behuizing met op de hoeken vier draaibaar opgehangen poten. Aan het uiteinde van iedere poot is een lange rupsband bevestigd: ‘flippers’, noemt de fabrikant ze. De rupsbanden liggen plat op vlak terrein en bewegen mee met kuilen en hobbels. De robot kan de flippers in allerlei posities draaien om zich over obstakels heen te trekken, trappen op

foto : hebi robotics ; james dyson award

en af te rijden of hoog op z’n gekantelde rupsbanden door ondiep water te rijden. De behuizing is waterdicht volgens de norm IP67, wat betekent dat de robot een half uur lang kan worden ondergedompeld in een meter water. Tready is inclusief de platliggende rupsbanden 1,1 meter lang en bijna een halve meter breed. De robot weegt 25 kilogram en kan nog verder worden uitgerust met accessoires zoals camera’s of een centrale robotarm. De robot en accessoires worden aangestuurd via een app. Tready haalt een maximumsnelheid van een halve meter per seconde, ofwel 1,8 kilometer per uur. Op de vier volle batterijen, die in bedrijf kunnen worden verwisseld, kan de robot twee tot drie uur lang rijden. (PS)

Waterzuiveraar Al eeuwen leven zeenomaden in Maleisië, Indonesië en de Filipijnen in houten hutjes op zee. Maar hun bestaan wordt steeds meer bedreigd door plastic vervuiling en een tekort aan drinkwater. Daar bedachten de 21-jarige studenten Bennie Beh Hue May, Loo Xin Yang en Yap Chun Yoon van het Asia Pacific University of Technology & Innovation in Maleisië wat op. Ze recycleden de plastics tot een natuurlijke ontziltingsmodule, de WaterPod, die zeewater omzet in drinkwater. Voor dat idee won het trio de James Dyson Award Maleisië 2021. De WaterPod is een drijvende capsule met zijden van twee meter die water zuivert op zonne-energie. De lontstructuur aan de onderkant, afgekeken van de wortels van een mangroveboom, stoot verontreinigingen in het zeewater af en zuigt water naar boven door de capillaire werking. Bovenin verdampt de zon het water via een absorberend doek en een doorzichtig koepeldak. Chun Yoon: ‘Het doek heeft een groot inwendig oppervlak dat het evaporatieproces versnelt, geïnspireerd op de structuur van paddenstoelen.’ De condens stroomt naar een reservoir die via een handpomp wordt geleegd. De WaterPod heeft een maximale capaciteit van veertig liter. Door de lockdown konden de studenten het ontwerp nog niet laten zien aan de zeenomaden. Wel is de ngo die nauw samenwerkt met de gemeenschap op de hoogte. ‘Onze contactpersoon is erg enthousiast en kijkt uit naar het uiteindelijke product’, zegt Chun Yoon. Voor het zover is moet de WaterPod eerst verder worden ontwikkeld met hulp van industriële partners en investeerders. Bennie Beh: ‘We gaan eerst een prototype bouwen om dat verder te testen bij de zeenomaden.’ Het trio is vastberaden het project na hun bachelor voort te zetten. Loo Xin Yang: ‘We kijken er naar uit om met de WaterPod een bijdrage te kunnen leveren aan het leven van de zeenomaden.’ (SB) OKTOBER 2021 • DE INGENIEUR

41

EUREKA

Natuurlijk koelen Een ruime koelkamer onder de grond houdt voedsel en wijn langer goed. Handig voor mensen met een eigen moestuin en een stukje grond. Ongeveer tien jaar geleden zag ontwerper Floris Schoonderbeek de voedselketen veranderen. Mensen gingen vaker zelf groenten verbouwen, aten seizoensgebonden producten en gingen meer lokaal inkopen bij de boer. ‘Daar hoort opslagruimte bij’, dacht Schoonderbeek. ‘Kelders hebben we vaak niet meer en goedkope koelkasten zijn milieubelastend.’ Schoonderbeek ontwierp een enorme bol met een slurf eraan en een inhoud van bijna acht kubieke meter, het volume van twintig koelkasten. Deze koelkelder, de Groundfridge genaamd, wordt ingegraven in de grond. De aarde die vrijkomt uit het gat, vormt een heuvel

42

DE INGENIEUR • OKTOBER 2021

boven de kelder die het beste kan worden beplant met schaduwrijke struiken en bomen. De Groundfridge is van boven geïsoleerd, maar van onder niet om de koelte van het grondwater op te nemen. De temperatuur in de koelkelder schommelt het hele jaar rond de tien graden Celsius. Daardoor is de kelder met name geschikt voor wijn, kaas en groenten. Een koelinstallatie kan de kelder het laatste zetje geven naar een constante zeven graden Celsius. Ook bevat de koelkelder een ventilatiesysteem. Schoonderbeek: ‘Een timer zorgt ervoor dat de ventilatie op het koud-

ste moment van de nacht koele lucht inhaleert.’ Het ventilatiesysteem wordt aangedreven door een zonnepaneel. Zo wordt de kelder juist meer gekoeld wanneer de zon schijnt. Twee jaar geleden kwam Groundfridge op de markt en inmiddels komen aanvragen binnen uit Europa, Japan en vooral de Verenigde Staten. ‘Waarschijnlijk omdat ze in Amerika gevoelig zijn voor een onafhankelijk en vrij bestaan’, meent Schoonderbeek. De Groundfridge kost veertienduizend euro en is daarmee de goedkoopste kelder in de markt, zegt Schoonderbeek. Er is geen vergunning nodig om hem te installeren (SB).

foto : groundfridge

Draadloze laadstandaard

Autonome straatveger Steden, wegen en voertuigen worden steeds mooier en gebruiksvriendelijker, maar de gemeentewagens blijven de Chinese ontwerper LanWei van de Jilin Universiteit een doorn in het oog. Volgens LanWei zal het niet lang duren voor autonome, onbemande voertuigen de norm worden en is het hoog tijd de veegauto op die toekomst voor te bereiden. Dus ontwierp LanWei een onbemande veegmachine die de straten reinigt met behulp van nauwkeurige sensoren. Het voertuig is zo ontworpen dat het geen gevaar vormt voor passanten. LanWei: ‘In mijn ontwerp is de buitenkant volledig afgesloten en bedekt, zelfs de wielen. Zo is de wagen gebruiksvriendelijk en benaderbaar. Zijn uiterlijk nodigt zelfs uit om dichterbij te komen, zoals bij de opblaasbare robot Baymax in de Disneyfilm Big Hero 6.’ De veegmachine is uitgerust met camera’s en richtmicrofoons om informatie te verzamelen die via een matrixdisplay onder het witte gebogen oppervlak kan worden weergegeven. Dat kan gaan om informatie als luchtkwaliteit, temperatuur, geluidsdecibellen, verkeersomstandigheden en openbare aankondigingen. Mensen kunnen ook ‘hallo’ zeggen tegen het voertuig, vragen stellen en zelfs interactieve spelletjes spelen. De veegmachine won een Gold Award 2021 op het iF International Forum Design. De volgende stap is om een prototype te ontwikkelen. LanWei: ‘Het technische gedeelte is klaar, dus het zal niet al te lang duren.’ Voor de ontwikkeling van de uiteindelijke wagen staat twee tot drie jaar. (SB) foto : if design award ; tiler

Nooit meer klooien met kabels of sjouwen met accu’s: draadloos laden is de toekomst voor elektrisch rijden, zegt startup Tiler. Het idee kwam voort uit het onderzoek naar draadloos laden van elektrische voertuigen van Pavol Bauer en Peter van Duijsen van de TU Delft. Ondernemers Olivier Coops en Christiaan van Nispen ontwikkelden het draadloze laadsysteem verder voor licht elektrische voertuigen onder de naam Tiler. Het Tiler-laadstation is universeel voor alle e-bikes. Opladen gaat met de Tiler-laadstandaard die via bluetooth verbindt met een ingegraven tegel of een los platform. De zendende spoel in de tegel stuurt via inductie energie naar de ontvangende spoel in de fietsstandaard met een efficiëntie van 95 procent. De fietsstandaard levert via een kabeltje energie aan de accu of direct aan de motor. De tegel laadt even snel als een lader met kabel, twee ampère met tachtig watt. Daarnaast

ontwikkelt Tiler ook snelladers die vier en op termijn zes ampère met vijfhonderd watt vermogen kunnen opladen. De startup richt zich op gedeelde e-bikes voor bedrijfsdeelfietsen, hotels of vakantieparken. Het afgelopen jaar zijn er pilots gedraaid bij Yes!Delft, MAAK Haarlem, New York Pizza en Ahoy. Coops: ‘Eind dit jaar is de commerciële versie klaar waarmee we begin volgend jaar de markt op gaan. Dan gaan we ook software ontwikkelen om slim te kunnen laden. Dan kun je je fiets bijvoorbeeld alleen op slot zetten als die ook aan het laden is. Of laadt je fiets ’s nachts langzamer op, wat beter is voor de accu.’ Een service-abonnement op een Tiler-laadstation inclusief laadstandaard en software kost vijfentwintig euro per maand. Coops: ‘Tiler is er nu alleen voor de elektrische fiets, maar hetzelfde systeem willen we in de toekomst ook gebruiken voor scooters en bakfietsen.’ (SB)

OKTOBER 2021 • DE INGENIEUR

43

EUREKA

Drinkwater uit de lucht Zonder elektriciteit continu water laten condenseren: dat kan met een warmtewerende en zonreflecterende kegel ontworpen door onderzoekers van ETH Zürich. Schoon drinkwater wordt steeds schaarser, terwijl er enorme hoeveelheden water­ damp in de lucht hangen. Be­ staande systemen om dit water te oogsten, zijn doorgaans af­ hankelijk van een externe ener­ giebron of werken alleen op het temperatuurverschil tussen dag en nacht. Een onderzoeksteam van de technische universiteit ETH Zürich ontwikkelde een systeem dat dag en nacht werkt zonder energiebron. Het apparaat bestaat in de basis uit een doos met daar bovenop een reflecterende kegel. Deze werkt als een hit­ teschild om omgevingswarmte te weren en zonnestralen te reflecteren.

44

DE INGENIEUR • OKTOBER 2021

De kegel is gemaakt van een glaspaneel dat is gecoat met een paar lagen van een speciaal ontwikkeld polymeer met zilver. Hierdoor wordt in de eerste plaats het grootste deel van het inkomende zonlicht weerkaatst. Warmte die wel wordt opgeno­ men, wordt weer uitgestraald met een specifieke infrarood­ golflengte die direct door de atmosfeer heen het koude deel van de ruimte in verdwijnt. Het resultaat is dat de doos volgens de onderzoekers tot wel vijftien graden Celsius kou­ der wordt dan de omgevings­ temperatuur – en dat is perfect om water uit de lucht te doen condenseren. Dit gebeurt op een speciaal oppervlak bovenin

de doos, dat is gecoat met een zeer waterafstotend materiaal. Hierdoor vormen zich makkelijk waterdruppels die onder in de doos belanden. Met een tien centimeter breed prototype wisten de onderzoekers 4,6 milliliter water per dag te oogsten. Door het systeem op te schalen – de volgende stap in het onderzoek – zou dat op ongeveer 1,3 liter per dag uit moeten komen. Dat is vergelijkbaar met andere sys­ temen, maar met als belangrijk verschil dat dit systeem zonder stroomvoorziening dag en nacht water kan maken. Daar­ door is het bijzonder geschikt voor toepassing in afgelegen gebied. (PS)

foto : eth zürich

Opblaaszeilen De internationale scheepvaart is goed voor ongeveer 3 procent van de wereldwijde CO2-uitstoot. Bij ongewijzigd beleid neemt de uitstoot tot 2050 verder toe met vijftig tot 250 procent. Er bestaan verschillende concepten om vrachtschepen te voorzien van zeilen om zo de uitstoot te verminderen. De Franse bandenfabrikant Michelin introduceert een nieuwe variant: het systeem Wing Sail Mobility (WISAMO), met opblaasbare zeilen. De zeilen zijn bevestigd aan telescopisch in- en uitschuifbare masten, zodat het schip onder bruggen door en havens in kan varen. De kapitein kan de masten volledig geautomatiseerd omhoog schuiven, waarbij de zeilen als een harmonica uitvouwen. De zeilen worden vervolgens met een luchtcompressor opgepompt. Hierdoor ontstaat een dik en dubbelzijdig zeil dat volgens Michelin beter zou presteren dan een conventioneel plat zeil, met name bij het schuin tegen de windrichting in varen. Volgens Michelin kan het systeem zo de brandstofefficiëntie van een schip met tien tot twintig procent verbeteren, afhankelijk van het type schip en de omstandigheden. Het WISAMO-systeem kan zowel tijdens productie als achteraf worden aangebracht en is toepasbaar op kleinere zeilschepen tot grote vrachtschepen. Het meest geschikt zijn roll-on-roll-offschepen. Op het dek moet immers plaats zijn om de zeilen aan te brengen en dat is lastiger bij een containerschip waar de containers op het dek worden gestapeld. Michelin zal het eerste systeem in 2022 op een handelsschip monteren voor praktijktesten, waarna de productie moet worden opgestart. (PS)

Rolf zag een ding

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

Kapiteins rond een vijver Op de laatste dag van een lastminute-reisje Parijs slenteren we met het gezin door de Jardin du Luxembourg. Een aangenaam briesje laat de bloemen in de perken zachtjes dansen en duwt in de vijver een miniatuur zeilboot langs een onderzeeër. Wacht… Wat? Ik zie het goed. In de twintig meter lange vijver vaart een één meter lange onderzeeër rondjes tussen driemasters en stoomschepen. Het gezin weet meteen hoe laat het is als ik met open mond sta te staren: ‘Je hebt weer een onderwerp voor je column gevonden?’ Zelfs op vakantie kom ik ze overal tegen: mensen die op een leuke manier, als hobby of werk, met techniek bezig zijn. In handen- en voeten-Frans leg ik aan de ‘kapiteins’ met de afstandsbedieningen uit dat ik ingenieurs opleid en het machtig mooi vind wat ze hebben gemaakt. Zodra ze doorhebben dat ze met een medetechnieknerd te maken hebben, komen de details over de bootjes, de zelfgemaakte en gesoldeerde afstandsbedieningen en de problemen met stroomlijnen en lastige eenden in de vijver een voor een voorbij. Ik moet vooral even hun website clubnautiqueduluco. free.fr bekijken waar ze elke zondag de foto’s van een ‘vaardag’ uploaden. Op die in een grijs verleden ontworpen site staat ook een volwaardige nautische kaart van de vijver, inclusief réserve ornithologique (het eendenhok). Ik hoor en zie het glunderend aan: zo veel passie voor techniek en daar iets leuks mee doen! Het gezin staat steeds verveelder te wachten tot ik uitge-nerd ben met de lokale bevolking. Wanneer we eindelijk weglopen verzucht mijn vrouw: ‘Hoe vind je ze toch altijd?’ Ik denk eerlijk gezegd niet dat ik een speciaal talent heb om (mede)nerds te vinden, maar dat ze gewoon overal aanwezig zijn. Houd je je ogen open, dan zie je altijd wel iemand die met coole techniek aan de slag is. Er wordt vaak gesteld dat sinds het internet mensen met een minder gangbare hobby elkaar over de hele wereld kunnen vinden. De keerzijde hiervan is dat je vaak niet ziet wanneer er bij jou om de hoek een medenerd met dezelfde hobby bezig is. Als ik Google op makers vind ik de usual suspects: internationale helden als Adam Savage en Simone Giertz, maar nooit een lokaal iemand. Sinds kort voeg ik bij veel zoekopdrachten Nederland of Haarlem toe: opmerkelijk vaak is iemand in de buurt met hetzelfde bezig als ik. Het volgende mag van mij op een tegeltje (vrij naar K. Schippers): ‘Als je goed om je heen kijkt, zie je dat er overal wordt ge-nerd.’ Rolf is universitair hoofddocent aan de TU Delft, maker, spreker en schrijver.

FOTO : MICHELIN ; PORTRET : ROBERT LAGENDIJK

OKTOBER 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.

S C H O O N W AT E R E N S A N I TA I R

L E V E N I N H E T W AT E R

Li An Phoa is bedrijfskundige, filosoof en ecoloog. Ze vraagt al wandelend aandacht voor drinkbare rivieren en krijgt steeds meer mensen met zich mee.

‘Lopend leer je een rivier anders ervaren’ Tekst: Amanda Verdonk • Foto: Bianca Sistermans

‘Zestien jaar geleden raakte ik diep ontroerd toen ik voor het eerst water rechtstreeks uit een rivier dronk. Ik maakte een kommetje van mijn handen en nam een slok. Ik was in Canada om inspiratie op te doen voor een mogelijk promotieonderzoek dat zou gaan over het conflict tussen het bedrijfsleven en de inheemse Cree. Er waren plannen om de rivier de Rupert in te dammen voor een waterkrachtcentrale. Ik nam deel aan een kanotocht die werd georganiseerd uit protest tegen de aanleg van die centrale. Ik leerde de wildernis kennen, we dronken uit de rivier en aten bosbessen. Hoe meer ik begreep van de rivier, hoe meer ik ervan hield en ervoor wilde zorgen.’ Ervaring delen ‘Ik ging naar Canada met de blik van een academisch onderzoeker; ik zou vragenlijsten maken, gesprekken opnemen en uitschrijven, maar kwam er al snel achter dat dat daar niet zou werken. Ik werd steeds activistischer door mijn liefde voor de rivier. En ik besefte dat niet wij, maar vooral de beton- en aluminiumindustrie zou profiteren van de waterkrachtcentrale. Ik besloot af te zien van het promotieonderzoek en ging lesgeven, aan de Rotterdam School of Management en aan de

Nyenrode Business Universiteit. Het delen van ervaring en kennis met de jonge generatie is voor mij heel waardevol. Ik zie het als een investering in de toekomst.’ Watermeetkit ‘Toen ik drie jaar later terug was in Canada, was de Rupert ondrinkbaar geworden omdat er kwik uit de mijnbouw in was beland. Het ecosysteem was uit balans geraakt. Mijn doel werd te onderzoeken hoe we ons weer kunnen afstemmen op het leven. Kunnen we rivieren weer drinkbaar maken? Ik besloot om te gaan wandelen, want daar gaat mijn hart van zingen. De eenvoud en het ritme van wandelen passen goed bij ons als mens, ze geven een goede verbinding met een plek en de mensen die er leven. Ik wil, letterlijk stapje voor stapje, mensen meekrijgen zodat ze ook deze droom gaan delen. Ik wandelde langs de Dart in Engeland, de Tjågnårisjågåsj in Zweden, de Maas en afgelopen zomer langs de IJssel. Ik wil mensen, en vooral kinderen, op een andere manier een rivier laten ervaren en nodig ze uit mee te lopen. Ik vraag bijvoorbeeld naar de kleuren van het water en het landschap en of ze liedjes of anekdotes over de rivier weten. We hebben een meetkit samengesteld waarmee mensen

zelf de waterkwaliteit kunnen meten. Als mensen meerdere keren en op meerdere plekken metingen doen, gaan ze verschillen zien. Kun je nu wel zwemmen in de rivier? Langdurig kijken en meten schept een band met het water.’ Netwerk ‘Vorig jaar heb ik de stichting Drinkbare Rivieren opgericht en recent verscheen ons boek met wandelervaringen en inzichten over drinkbare rivieren. Het begint nu te groeien. We hebben inmiddels een netwerk van dertig hubs in veertien landen die metingen verrichten aan rivierwater en ik verwacht dat dat gaat verdubbelen. Alle metingen belanden in een database, die we nu aan het maken zijn. Ook is er een burgemeestersnetwerk ontstaan van gemeenten aan de Maas, die zich inzetten voor een drinkbare Maas. Dat inspireerde gemeenten en organisaties langs de IJssel. Zij ondertekenden onlangs een manifest: binnen dertig jaar zal de IJssel drinkbaar zijn. Technisch gezien moet het kunnen, drinkbare rivieren. Maar vinden we het belangrijk genoeg? Al wandelend zie ik dat kinderen veel houden van het water, het leven en alle dieren. Dat moeten we vooral niet wegnemen.’ OKTOBER 2021 • DE INGENIEUR

47

BETONTECHNOLOGIE T E K S T: T I M O K Ö N N E N

Geopolymeren als duurzaam alternatief voor cement

Beter beton Dat beton zo’n grote CO2-voetafdruk heeft, komt voornamelijk door het cement dat erin zit. Volgens het bedrijf Sustainable Concrete Solutions kan betonproductie veel duurzamer door cement te vervangen door zogenoemde geopolymeren, bijna CO2-loze bindmiddelen. ‘Tot onze eigen verrassing kwamen we meteen al op een CO2-reductie van 50 procent uit’, zegt betonexpert Jos Kronemeijer. Het onderwerp van gesprek is de spoorwegonderdoorgang in Heiloo die infrabouwer Mobilis vorig jaar voor ProRail en Rijkswaterstaat aanlegde. Het beton daarvan heeft een ongebruikelijke samenstelling: in plaats van het gebruikelijke cement – een beruchte CO2-uitstoter – is het bindmiddel een geopolymeer van silicium- en aluminiumoxiden, met een veel kleinere milieuvoetafdruk. Het recept daarvoor kwam van de voorloper van het huidige bedrijf Sustainable Concrete

Aanleg van het viaduct in Heiloo. Op de voorgrond de stalen bewapening van het beton. foto : mobilis 48

DE INGENIEUR • OKTOBER 2021

Solutions (SCS) in Vianen, dat groene alternatieven voor cement ontwikkelt en produceert, en waarvan Kronemeijer een van de directeuren is. ‘Het is het eerste gewapende geopolymeerbeton in een hoofddraagconstructie in Nederland’, zegt Kronemeijer trots. ‘Een hoge CO2-reductie was nu nog niet het doel, het ging erom aan te tonen dat het kan.’ Dat lijkt gelukt: een kwaliteitskeuring wees uit dat het bouwwerk even goed presteert als een viaduct van ‘gewoon’ cementbeton. Het kreeg een certificaat dat 125 jaar storingsvrij functioneren belooft.

Basisstoffen en hun CO2-uitstoot

Verdeling van de CO2-uitstoot bij de productie van basisstoffen in de EU in 2018. Cement (grotendeels voor beton) hoort bij de ‘grote drie’. bron : eutl / ce delft Overig 15%

IJzer en staal 22%

Glas voor flessen en potten 1% Anorganische chemicaliën 2% Aluminium 2%

Papier en pulp 4%

Kalk en gips 4%

Kunstmest 5%

Raffinaderijen 19%

Petrochemische producten 8%

Cement 18%

Betonakkoord Bijna 90 procent van de uitstoot van beton komt van het maken van de zogeheten klinker, het hoofdingrediënt van cement (zie kader: Betonbindmiddel). Sinds de sluiting van ENCI in Maastricht in 2019 wordt in Nederland geen klinker meer gemaakt. Maar door klinker te importeren draagt ons land natuurlijk nog steeds bij aan de klimaatverandering. Dat is ook de reden waarom de bouwsector en de Nederlandse overheid twee jaar geleden het Betonakkoord sloten. Het doel daarvan is de uitstoot van de bouw – waarbij basisprocessen zoals klinkerproductie worden meegeteld – in 2030 met 49 procent omlaag te brengen ten opzichte van 1990. Bijvoorbeeld door het beton van afgebroken gebouwen te recyclen. Of door gebruik te maken van geopolymeren. Het project in Heiloo kreeg dan ook financiële steun uit de Klimaatenvelop van de Rijks-

overheid, want traditioneel cementbeton is nog altijd dominant in ons land. Maar dat zou weleens snel kunnen gaan veranderen, denkt Kronemeijer, die geopolymeren vergelijkt met de kleine zoogdieren vlak voor het uitsterven van de dinosaurussen. ‘Geopolymeren zijn voor bijna alle toepassingen prima geschikt om cement te vervangen, zowel wat betreft kwaliteit als de manier om ermee te werken. Bij het aanmaken, verwerken en uitharden gedroeg het beton in Heiloo zich volgens de betrokken bedrijven vrijwel precies als cementbeton. Geopolymeren zijn ook niet duurder.’

t

Dat is bemoedigend, want beton is verantwoordelijk voor circa 8 procent van de CO2-uitstoot in de wereld. Ter vergelijking: de vaak gehekelde lucht- en scheepvaart zijn samen goed voor ruim 4 procent.

De bruine buizen voorkomen dat de tijdelijke wanden tijdens het bouwen instorten. foto : mobilis OKTOBER 2021 • DE INGENIEUR

49

BETONTECHNOLOGIE

Betonbindmiddel: van Portlandcement tot geopolymeer Dat de koepel van het Pantheon in Rome van beton is, laat zien dat de Romeinen al wisten hoe ze met dat materiaal moesten bouwen. Modern beton, dat in een aantal opzichten van het Romeinse verschilt, bestaat uit zandkorrels en grindstenen die door cement bij elkaar worden gehouden. Het cement wordt gemaakt door water te laten reageren met een poedervormig goedje dat klinker wordt genoemd. Het mengsel wordt dan vanzelf hard, alleen duurde dat in de tijd van de Romeinen wel wat lang. Mede daarom heeft hun type klinker het afgelegd tegen de tegenwoordig alom toegepaste ‘Portlandklinker’, die wordt gemaakt van kalksteen, zand en klei. Om de klinker te maken worden die ingrediënten vermalen en vervolgens in een draaiende oven verhit tot 1450 graden Celsius. De grote hoeveelheid fossiele brandstof die daarvoor nodig is, veroorzaakt een hoge CO2-uitstoot. Door de hitte valt de kalksteen (CaCO3) uiteen in calciumoxide (CaO) en CO2,

wat nog eens anderhalf keer zoveel van dat broeikasgas oplevert. Bij elkaar dus een zeer milieubelastend proces. Als het calciumoxide eenmaal is ontstaan, vormt het met de silicium-, aluminiumen ijzeroxiden uit het zand en de klei kristalstructuren: de klinker. Die kristallen zijn in staat watermoleculen in te sluiten en zo een grote mate van stijfheid te ontwikkelen. Daardoor heeft klinker de hebbelijkheid in een steenachtig materiaal (cement) te veranderen als er water aan wordt toegevoegd. Om beton te maken wordt de klinker eerst vermengd met zand en grind, zodat die materialen in het cement terechtkomen en het nog extra stevig maken. Om de CO2-voetafdruk van beton te verlagen is het in Nederland gebruikelijk een groot deel (30 tot 70 procent) van de Portlandklinker te vervangen door hoogovenslak en vliegas van kolencentrales of afvalverbrandingsinstallaties. Die stoffen werken dan als vulmateriaal en deels ook als bindmiddel.

Maar de radicale oplossing voor het uitstootprobleem is om het cement helemaal te vervangen door een ander bindmiddel. Daarvoor lijken de zogeheten geopolymeren gebaseerd op silicium- en aluminiumoxiden, de beste kandidaat. Er zijn geen ovens en geen kalksteen voor nodig, waardoor de CO2-emissie tot 90 procent lager kan zijn. De ingrediënten zijn nu nog bijna altijd vliegas en hoogovenslak, maar ook klei en andere sedimenten of industriële reststoffen zijn bruikbaar. Geopolymeren verharden op een andere manier dan cement: aan het mengsel van vermalen grondstoffen wordt een basische stof, zoals natronloog of waterglas(natriumsilicaat), toegevoegd. Bij de polymerisatie die dan op gang komt, koppelen de oxiden zich aan elkaar tot driedimensionale netwerken met de eigenschappen van een steensoort. In Nederland zijn er nu twee bedrijven die geopolymeren produceren: Sustainable Concrete Solutions in Vianen en SQAPE in Wanssum.

Het beton met geopolymeer wordt gestort. foto : mobilis 50

DE INGENIEUR • OKTOBER 2021

Het viaduct is klaar voor de komende 125 jaar. foto : mobilis

“

Het nieuwe Naast de lagere uitstoot hebben geopolymeDe cementfixatie van de regelgeving is in ons ren nog een voordeel boven cement: een groot land zo ver doorgevoerd dat er voor beton alprestatiearsenaal van grondstoffen is ervoor geschikt, leen een kwaliteitscertificaat te krijgen is als certificaat is zowel uit de hoek van industriële reststoffen het op cement is gebaseerd. Zo worden altergrotendeels als die van natuurlijke sedimenten. ‘In Heinatieve bindmiddelen dus in feite uitgesloten. loo hebben we gekozen voor bij de sector al gebaseerd op Dat probleem hebben de partijen van ‘Heiloo’ bekende grondstoffen, zoals hoogovenslak en op een grondige manier opgelost: samen met vliegas van kolencentrales. Maar het kan net Britse normen certificatie-instelling SKG-IKOB ontwikkelzo goed met andere stoffen. Haven- of rivierden ze een nieuwe manier van certificeren. slib bijvoorbeeld, of klei die in het Deltagebied Kronemeijer stak daarvoor zijn licht op in het bijna overal te vinden is. Het wordt dus vaak Verenigd Koninkrijk, een land dat wat betreft mogelijk voor een lokaal beschikbaar materiaal te kiezen, milieuvriendelijke bouwmaterialen tot de mondiale wat transportbewegingen uitspaart.’ voorhoede behoort. De Britten stellen wel prestatie-eisen – die zelf weer aan Europese voorschriften voldoen – Certificeren maar schrijven de samenstelling van de materialen niet Dat klinkt veelbelovend. Maar waarom komen we hier voor. Het nieuwe ‘prestatiecertificaat’, met het Heiloose nu pas mee? Kronemeijer legt uit dat traditioneel cement viaduct als eerste ontvanger, is grotendeels gebaseerd op in de meeste Westerse landen al decennia lang een sterke de Britse normen. Het wordt rechtstreeks aan een bouwmarktdominantie heeft. Het is voor de meeste bedrijven werk toegekend zodat het beton niet meer afzonderlijk het enige bindmiddel waarmee ze ervaring hebben en hoeft te worden gekeurd. ‘Rijkswaterstaat en ProRail wavan lieverlee is ook de regelgeving hier helemaal op af- ren verrast dat er wel degelijk geschikte normen bleken gestemd. ‘Wat weinig mensen weten is dat geopolymeren te bestaan. En ProRail zegt het concept van “uitvraag op al sinds de jaren vijftig op grote schaal zijn toegepast in prestatiecriteria” te gaan omarmen om nieuwe materiade toenmalige Sovjet-Unie en de communistische satel- len een eerlijke kans te geven’, zegt Kronemeijer, die verlietstaten. Door het IJzeren Gordijn is dat nauwelijks tot wacht dat het prestatiecertificaat school gaat maken. Hij het Westen doorgedrongen. In vakbladen worden geo- gelooft dat het nu snel kan gaan met nieuwe materialen polymeren ook nog steeds vaak negatief afgeschilderd, in de bouw. ‘Als je je huiswerk netjes maakt en aantoont waarbij het dan steeds gaat over onzekerheden door ge- dat je aan de prestatiecriteria voldoet, zijn er veel opbrek aan ervaring. Dat die ervaring er in het buitenland drachtgevers te vinden die graag pilots faciliteren om de allang is, wordt genegeerd. vergroening van de bouw op gang te helpen.’

”

OKTOBER 2021 • DE INGENIEUR

51

De Ingenieur in gesprek

Erik Oostwegel leidt jarig Royal HaskoningDHV

‘Wij hebben impact op ieders leven’ Een feestjaar voor een van de grootste ingenieursbureaus van Nederland, Royal HaskoningDHV: het viert zijn 140ste verjaardag. Achter elk aspect van de gebouwde omgeving waarin we leven, zit ingenieurswerk verscholen, zegt ceo Erik Oostwegel. ‘En juist omdat we die wereld mogen maken, kunnen we het maar beter meteen heel erg goed doen.’ Tekst: Pancras Dijk

Wat doet een ingenieursbureau eigenlijk? Veel mensen, ook techniekstudenten, hebben geen idee, zegt Erik Oostwegel. Sinds 2013 staat Oostwegel aan het roer van een van de grootste ingenieurs- en adviesbureaus van Nederland, Royal HaskoningDHV, dat dit jaar 140 jaar bestaat. We spreken elkaar in het monumentale gebouw waar voorheen de faculteit Mijnbouw van de Technische Universiteit Delft was gevestigd. Royal HaskoningDHV neemt het gebouw over en gaat het in drie jaar tijd volledig verbouwen. Vanaf 2024 nemen zo’n achthonderd werknemers die nu nog in kantoren in Rotterdam en Den Haag zijn gevestigd er hun intrek. ‘We gaan het gebouw volledig Parijs-proof maken’, zegt Oostwegel. ‘Ik ken geen enkel ander Rijksmonument dat volledig klimaatneutraal is.’ Kunt u al die mensen die niet goed begrijpen wat een ingenieursbureau doet helderheid verschaffen? ‘Wat een aannemer doet snapt iedereen, maar de kennis over ingenieursbureaus is vaak erg beperkt, merk ik als ik met studenten of mensen uit het bedrijfsleven spreek. Ons product lijkt soms abstract. Ik leg dan uit dat ons leven zich afspeelt in de gebouwde omgeving en dat bureaus als het onze die maken. Van de wekkerradio die je ’s ochtends wekt, via de warme douche waar je vervolgens onder stapt, de weg waarover je naar het station fietst en de intercity die je naar je werk brengt: achter elk van die zaken zit een wereld van techniek. Wij zijn dag en nacht bezig om dat mogelijk te maken.’ 52

DE INGENIEUR • OKTOBER 2021

Bestaat er zoiets als een eigen bedrijfs-DNA? ‘Wij hebben een breed portfolio en zijn dus bij al die aspecten van de leefomgeving betrokken. Juist daarom kiezen we ervoor om het dan maar direct heel erg goed te doen, op een manier die duurzaam is, houdbaar, prettig en fatsoenlijk. Dan immers kun je ook maatschappelijk grote stappen zetten. Dat kenmerkt onze ingenieurs: we zijn nieuwsgierig, willen zaken uitzoeken en innoveren, maar altijd vanuit een sterke betrokkenheid bij wat er om ons heen gebeurt. Dat engagement is belangrijk, we geloven erin dat we de maatschappij vooruit kunnen helpen.’ U heeft het over fatsoenlijk. Waar zit ’m dat in? ‘Het woord ‘fatsoen’ is belangrijk voor mij. We hebben projecten lopen in 140 landen, deels met andere sociale, culturele, economische en politieke gebruiken. Maar ga je eenmaal het gesprek aan, dan blijkt zeker 90 procent van de mensen waar ook ter wereld dezelfde grondhouding te delen: doe elkaar geen dingen aan die je zelf ook niet wilt.’ Hoe zit dat in een land als Saudi-Arabië? ‘Er zijn zeker gebieden waar we heel zorgvuldig moeten zijn, bijvoorbeeld wanneer vrouwenrechten niet goed zijn geregeld. Maar door er geen zaken mee te doen, wordt de situatie niet beter. Ook daar doen we projecten, maar altijd met onze normen en waarden en eigen werkwijze. We sturen er ook vrouwelijke ingenieurs heen, als hun veiligheid is gewaarborgd. Niet als provo-

1992-heden: werkzaam bij (voorlopers van) Royal Haskoning­ DHV, sinds 2013 als ceo

catie, maar om te laten zien hoe wij als modern bedrijf werken en wat wij belangrijk vinden. En zo hebben we over meer landen intern wel discussies. Maar we kijken vooral naar onszelf: kunnen wij een project daar op een goede, humane manier uitvoeren, dan doen we het. We laten zien dat het ook anders kan. Door je ervan af te wenden, breng je de oplossing niet dichterbij.’ Landen kunnen controversieel zijn, maar dat kan ook gelden voor specifieke projecten, zoals kolencentrales. Passen die nog in uw duurzaamheidsstrategie? ‘Wij zijn heel erg voor duurzame energie en hebben foto ’ s : rutger geerling

2017-2020: lid hoofdbestuur Koninklijk Instituut van Ingenieurs (KIVI)

2014-heden: lid adviesraad Deltas, Infrastructures & Mobility Initiative (DIMI), dat vitale infrastructurele voorzieningen voor waterveiligheid en slimme mobiliteit ontwikkelt

een groot team dat zich juist daarmee bezighoudt. We behoren tot de grootste windmolenparkconsultants ter wereld en zijn betrokken bij nagenoeg alle windfarms op de Noordzee. Maar we rijden nog altijd met de trein of met de auto en voor de productie daarvan is staal nodig, en voor die staalproductie zijn nu nog kolen vereist. De uitdaging ligt in het omschakelen naar waterstof. Vooralsnog zien we voor fossiele brandstofcentrales vooral een rol als het gaat om leveringszekerheid. Op de Maasvlakte waren we betrokken bij de bouw van een van de schoonste kolencentrales ter wereld, waar de CO2 wordt afgevangen.’

t

1984-1991: studie Werktuigbouw­ kunde aan de Techni­ sche Universiteit Delft

OKTOBER 2021 • DE INGENIEUR

53

QUOTE

Is dat dan de toekomst? ‘De toekomst is dat we het gebruik van fossiele bronnen minimaliseren en dat we zorgen dat dat niet leidt tot extra CO2-emissies. Met die energietransitie zijn we nu volop bezig, maar die gaat niet vanzelf en niet van de ene dag op de andere. Die vergt tijd.’

'We moeten automatiseren wat er te automatiseren valt'

Hoe geeft u dan concreet invulling aan uw motto Enhancing society together? ‘Bij elk project stellen we een aantal vaste vragen, die onze werknemers in hun slaap moeten kunnen opsommen. De eerste: bieden we een oplossing waarbij alleen de klant is gebaat of kunnen we het breder trekken, zodat ook andere belanghebbenden ermee zijn geholpen? Maken we plannen voor een snelweg, dan gaan we dus niet alleen in gesprek met gemeenten, provincies en Rijk, maar betrekken we daar ook de andere omgevingspartijen bij, zoals natuurorganisaties en omwonenden. Dat levert soms aan het begin van het proces vertraging op, maar kan er wel toe leiden dat de plannen beter worden en breed worden gedragen.’ Zitten klanten daarop te wachten? ‘Niet altijd, maar het begint ermee dat je het gesprek aangaat en de vraag van de klant durft aan te kaarten, want soms zit de eigenlijke vraag er nog achter. Een klant die vraagt om een brug, bedoelt dat hij van A naar B wil. Aan ons om vast te stellen of een brug dan inderdaad de beste oplossing is, of dat een tunnel beter is, of iets heel anders. Onze klanten verwachten dat we slimmer zijn dan zij. Zo willen we bereiken dat we oplossingen vinden voor de samenleving als geheel, niet alleen voor die specifieke klant.’ Wat zijn de overige standaardvragen die uw ingenieurs bij elk project stellen? ‘De tweede draait om toegevoegde waarde. Kunnen we misschien met wat extra moeite en geld ervoor zorgen dat een project energie oplevert in plaats van kost? De derde draait om duurzaamheid: is het pro54

DE INGENIEUR • OKTOBER

2021

ject toekomstbestendig? Hebben de kinderen van onze kinderen er ook nog wat aan? Vraag 4 betreft het materiaal- en energiegebruik: kunnen we een oplossing vinden waarvoor minder nieuwe materialen nodig zijn, en die minder energie verbruikt?’

Maar wat doet u als het antwoord op al die vragen ‘nee’ luidt? Gaat het dan niet door? ‘Meestal lukt het op tenminste een aantal van de vragen “ja” te krijgen. Iedereen voelt die duurzaamheidsurgentie. Ik durf te zeggen dat wij zelfs als de klant het allemaal niet zo belangrijk vindt, zo’n gemotiveerd team hebben dat we achter de schermen alsnog een positief antwoord op elk van die vragen proberen te vinden.’ Welke rol speelt automatisering in het bedrijf? ‘Een steeds grotere. Mijn stellige overtuiging is dat we moeten automatiseren wat te automatiseren valt, ook in onze kernactiviteiten engineering, ontwerp, consultancy. Denk aan tijdrovend repetitief werk. Ook in creatieve processen helpt de digitalisering. Kijk bijvoorbeeld naar parametrisch ontwerpen, dat we hebben toegepast op het nieuwe Feyenoordstadion. Wij hebben een parametrisch skelet onder het ontwerp van architectenbureau OMA gezet, zodat het lukte om aan alle eisen te voldoen. Voor een deel zullen algoritmen het werk van de ingenieur overnemen, wat de ingenieur ruimte geeft om zijn of haar denkkracht op een andere manier in te zetten.’ Waarom heeft Royal HaskoningDHV gekozen voor een groot nieuw kantoor hier in Delft? ‘Door meer collega’s onder één dak samen te brengen, neemt de creativiteit toe, verwacht ik. Maar we zitten hier ook dichterbij onze toekomstige werknemers: de studenten. En we werken samen met de TU Delft aan duurzame innovaties. We hebben met alle technische universiteiten een nauwe band, maar hier in Delft liggen de wortels van het bedrijf. In die zin keren we terug naar onze alma mater.’

De voordelen van het KIVIlidmaatschap voor ingenieurs

By Annelie van Loon

Life Companion Search richt zich op high end partner search op basis van exclusiviteit.

Charmante vrouw, mid 50, slank, goed verzorgd met een warme uitstraling. 1.75m. Gezellig gezelschap. Rechten gestudeerd, buitenland gewoond, nu eigen onderneming in de zakelijke dienstverlening. Warme moeder van 2 jongens: 18 jaar (nog inwonend co-ouderschap) en 22 jaar (studerend en op kamers) nu 8 jaar gescheiden. Heeft druk sociaal leven, energiek, openhartig met intimi, geen allemansvriend. Haar motto “work hard, play hard”. Omarmt het leven en lijst alle geluksmomenten in. Partnerprofiel: intelligente (EQ en IQ), goed voor zichzelf zorgende man. Langer dan 1.88m en vader van kinderen. Heeft (of had) een beroep, dat ertoe doet. Academisch opgeleid. Houdt van het goede leven, weet waar het om draait en kan, net als zijzelf, ook om zichzelf lachen. Wilt u kennismaken? Stuur uw gegevens naar: info@lifecompanionsearch.nl www.lifecompanionsearch.nl

De Ingenieur Ledenservices Betrouwbare vakinformatie en nieuws Communities in het werkveld Participatie in technisch-maatschappelijke projecten Vergroot je netwerk Persoonlijke ontwikkeling Professionele registratie Deelname aan activiteiten Kijk voor meer informatie op www.kivi.nl

Verklikker van atoomspion Dat Pakistan een atoombom heeft dankzij het spionagewerk van Abdul Khan, is al vaak beschreven. Minder bekend is het persoonlijke verhaal van de klokkenluider Frits Veerman die de Nederlandse regering voor Khan probeerde te waarschuwen. Dirk van Delft schreef het op in Splijtstof. Tekst: Jim Heirbaut

Hiermee is Splijtstof een schoolvoorbeeld Het blijft een onwaarschijnlijk verhaal: van het verhaal van hoe een klokkenluider jonge man uit Pakistan studeert aan de klem komt te zitten tussen grote belangen, TU Delft, promoveert en treedt in dienst die veel verder reiken dan één enkel indibij een technisch lab in Amsterdam. Daar vidu. Het eigenbelang van de betrokken werkt hij zijdelings aan onderdelen van bedrijven is duidelijk, maar zelfs op een de ultracentrifuges voor het verrijken van hoger niveau werd Veerman tegengewerkt. uranium. Maar deze Abdul Khan, zelf opNederland kreeg namelijk signalen om niet geleid tot metaalkundige, toonde wat al te in te grijpen tegenover atoomspion Khan. veel interesse voor alle ins en outs van het De Amerikaanse inlichtingendienst CIA ontwerp van de hoogtechnologische ultravolgde de ingenieur – en wilde dat blijven centrifuges. Later bleek dat hij allerlei tekedoen om nieuwe dingen op het spoor te ningen en andere informatie had doorgekomen – maar Van Delft suggereert ook sluisd naar zijn vaderland Pakistan, dat in dat een Pakistaanse atoombom de jaren zeventig maar wát goed sommigen misschien niet slecht een atoombom kon gebruiken. uitkwam. Aartsvijand India Buurland en aartsvijand India had in 1974 succesvolle atoomhad die namelijk al, en Pakistan Splijtstof is proeven gedaan, en ‘voor het wilde het evenwicht herstellen. het schoolevenwicht in de regio was het Dankzij het spionagewerk van voorbeeld van goed als ook Pakistan over een Khan, kon Pakistan een atoombom zou beschikken.’ bom ontwikkelen en deed het in een verhaal Later wordt Veerman lastigge1983 de eerste proeven. hoe een vallen op zijn werk, en zelfs thuis Voor Khans verhaal neemt klokkenluider geïntimideerd en ondervraagd auteur Dirk van Delft, terecht, door de Binnenlandse Veiligflink de ruimte. Maar de hoofdklem komt heidsdienst. Hij kon maar beter persoon van het net verschenen te zitten stoppen met zijn pogingen de boek Splijtstof is Frits Veerman, een technicus die was opgeleid tussen grote spionage van Khan aan te kaarals instrumentmaker. Hij werkt belangen, die ten, want daardoor zou Nederland internationaal een moddersamen met Khan in de begintijd veel verder figuur slaan. Zijn leven wordt van de ontwikkeling van de cenblijvend, en tot het einde aan toe, trifugetechnologie en de twee reiken dan beïnvloed door de zaak Khan. raken zelfs bevriend. Na verloop één enkel Het weerhoudt de rechtschapen van tijd begint Veerman echter individu Veerman er niet van om tot het te beseffen dat er iets niet in de einde toe te vechten voor zijn haak is. Khan vraagt te vaak erkenning en voor een schadedoor op onderwerpen die niets vergoeding. Van de Nederlandse met zijn eigen taken te maken staat heeft de klokkenluider die erkenning hebben en hij vraagt technisch fotograaf nooit gekregen. Begin dit jaar overleed hij, Veerman om allerlei details te fotograferen Van Delft heeft boeiend beschreven hoe van onderdelen van ultracentrifuges. Toppunt is als Khan met Pakistaans overheids- Veerman werd tegengewerkt en in welk wespennest hij zich begaf. Hier en daar geld probeert een vliegticket voor Veerwordt er wat gegoocheld met de chronoloman te betalen. ‘Ik heb helemaal niks met gie van het verhaal, maar al met al beklijft de Pakistaanse regering. Waarom zouden het verhaal van een eerlijke, oplettende die mijn reis betalen?’, roept Veerman uit. technicus die klem komt te zitten tussen De Nederlander meldt zijn vermoeden de belangen van grote landen. bij zijn leidinggevenden, maar komt er niet doorheen. Eerst denken die dat hij spoken ziet, later merkt hij dat de betrokken beSplijtstof. Hoe klokkenluider Frits Veerdrijven duidelijk niet open staan voor zijn man atoomspion Abdul Khan betrapte en klokkenluiden. Ze verdienen goed aan de de Pakistaanse bom er toch kwam bestellingen uit Pakistan. Dirk van Delft | 240 Blz. | € 20,-

“

”

56

DE INGENIEUR • OKTOBER 2021

Opdringerige videobril Wil je ongemerkt foto’s en video’s maken, dan is er nu een ideale gadget: Ray-Ban Stories. De gluurbril is het resultaat van een samenwerking tussen Facebook en brillenmaker Ray-Ban. Nuttige schimmels De land- en tuinbouw kan veel hebben aan een bepaalde groep schimmels, betoogt Jeff Lowenfels in zijn prachtig geïllustreerde boek over mycorrhizale schimmels. Tekst: Jim Heirbaut

De prijs voor de meest aantrekkelijke boektitel gaat-ie niet winnen, de uitgave Mycorrhizale schimmels en hun toepassingen. De wat levenloze titel staat in schril contrast met het grote belang van deze micro-organismen die zich overal in de bodem bevinden. Ze zitten op de wortels van bijna alle bomen en planten en gaan er een partnerschap aan waarbij beide partijen baat hebben. De plant of boom stuurt koolstof naar de schimmels en in ruil daarvoor helpen de schimmels de plant door belangrijke voedingsstoffen en water naar de wortels te brengen. Met het boek speelt de Amerikaanse auteur Jeff Lowenfels in op een belangrijke trend in de landbouw. Lange tijd was het de gewoonte om beestjes en schimmels in de grond te verdelgen om een zo hoog mogelijke opbrengst te krijgen, mede geholpen door kunstmest. Daar komt de laatste jaren verandering in. Het wordt steeds duidelijker dat deze aanpak heeft geleid tot het ophopen van nutriënten in de waterwegen en pesticiden in de landbouwgrond, terwijl koolstof uit de bodem verdween. Om dat tij te keren, moeten die beestjes, bacteriën en schimmels nu helpen de bodem weer gezond te maken en te houden, waarvan de gewassen kunnen profiteren met minder kunstmest. Bijkomend voordeel van de mycorrhizale schimmels is dat ze planten beschermen tegen ziekten en beter bestand maken tegen ongunstige omstandigheden. Daarnaast legt een bodem met schimmels meer koolstof vast en houdt hij beter water vast. Geen overbodige luxe met stijgende temperaturen en regelmatig lange, droge perioden. Met zijn boek voert Lowenfels de lezer de wondere wereld van de mycorrhizale schimmels binnen en laat zien wat de landbouw er aan kan hebben. Maar ook thuistuiniers kunnen aan de slag met de schimmels die tegenwoordig gewoon verkrijgbaar zijn in tuincentra.

De bril ziet eruit als een gewone Ray-Ban. Aan boord is echter een cameraatje dat (video)beelden van vijf megapixel maakt. Leuk om spontaan foto’s te maken en online te delen, menen de makers. In de pootjes van de bril zitten verder kleine luidsprekers en microfoons, zodat je er ook mee kunt bellen en muziek luisteren. Tot zover het wervende reclamepraatje. Het product is ook problematisch. Want wat gebeurt hier werkelijk? Een van de grootste bedrijven ter wereld, Facebook, brengt een gebruiksvoorwerp op de markt dat ongemerkt beelden kan maken die direct online kunnen verschijnen. Welke doos van Pandora trekken Facebook en Ray-Ban open? Wat als we even met zo’n bril op de Amsterdamse Wallen lopen en de beelden livestreamen? Wie weet komen we nog bekenden tegen. Of misschien kan het UWV wat medewerkers uitrusten met de Facebook-bril, zodat ze op zoek kunnen naar mensen die toch werken terwijl ze een uitkering krijgen. Superhandig. Nu zijn dit twee extreme voorbeelden, maar bedenk eens wat het doet met het privacygevoel van mensen op straat als ze weten dat er brildragers rondlopen die ongevraagd videobeelden kunnen maken en verspreiden. Het probleem zit ’m in het stiekem filmen. Ga je met een gewone camera of mobiele telefoon de straat op en begin je iemand te filmen, dan ziet die persoon dat en kan hij of zij bezwaar maken. Het filmen moet dan stoppen. De Facebook-bril maakt bijna ongemerkt opnamen. Er zit weliswaar een wit lampje op, dat aangaat als de camera loopt. Maar dit is zo klein dat het zeer de vraag is of iedereen dat waarneemt, zeker overdag als er overvloedig daglicht op de bril valt. Ook is een bril zo’n alledaags gebruiksvoorwerp, dat mensen dat niet associëren met ‘gefilmd worden’. De filmer is dus niet als zodanig herkenbaar, alle mooie woorden over privacy van Facebook en Ray-Ban ten spijt. Al met al is de Ray-Ban Stories een in technisch opzicht knap ding dat we toch vooral niet moeten willen. (JH) Apple Ray-Ban Stories Online verkrijgbaar (nog niet in Nederland) | $ 299

Mycorrhizale schimmels en hun toepassingen Jeff Lowenfels | 192 Blz. | € 29,95 beeld : facebook / ray - ban

OKTOBER 2021 • DE INGENIEUR

57

MEDIA

Van grotwoningen naar Katendrecht De architectuur heeft zich van lieverlee losgezongen van het landschap en de ondergrond. In een imposant, vuistdik boekwerk herstelt architect Bjarne Mastenbroek de oeroude band. Tekst: Pancras Dijk

58

DE INGENIEUR • OKTOBER 2021

Er is geen bouwwerk dat niet is verbonden met het aardoppervlak. Maar hoe beschouwen architecten en bouwers die grond eigenlijk? Met name in het Westen zien ze hem louter als een passieve fundering waarop ze verder weinig acht hoeven te slaan. Egaliseer hem, sla er eventueel wat heipalen in en bouwen maar. Bjarne Mastenbroek, oprichter van het Amsterdamse bureau SeARCH, heeft zich de afgelopen jaren met zijn team verdiept in de relatie tussen gebouwen, hun omgeving en de ondergrond. Het indrukwekkende Dig It! is het bijna veertienhonderd pagina’s dikke, meer dan 2,5 kilogram wegende resultaat van die zoektocht die de hele wereld bestrijkt en vele millennia, vanaf het moment dat de eerste mensen aan het bouwen sloegen. Om dit kolossale onderwerp enigszins in toom te houden, heeft Mastenbroek zes strategieën geformuleerd om architectuur en landschap met elkaar te herenigen. Die vormen de zes hoofdstukken van het Engelstalige boek: Bury, Embed, Absorb, Spiral, Carve en Mimic. Een gedetailleerde tijdbalk brengt de lezer van de vroegste

grotwoningen van neanderthalers in Kroatië tot aan nieuwbouw in de Rotterdamse woonwijk Katendrecht. Dat het geen abstracte exercitie is geworden, is te danken aan documentair fotograaf Iwan Baan. Hij reisde de hele wereld af om elk van de hoofdstukken van treffend beeld te voorzien. Het voelt daarbij als een verademing dat hij anders dan veel van zijn in architectuur gespecialiseerde vakgenoten niet alleen de bouwwerken in beeld brengt, maar vrijwel altijd ook de bewoners en gebruikers. De menselijke maat is zo altijd aanwezig. De talloze schetsen en tekeningen bieden de lezer nog eens extra verdieping. Dig It!, een publicatie van het befaamde uitgeefhuis Taschen, is behoorlijk aan de prijs. Maar Mastenbroek en Baan hebben dan ook niet zomaar een grondig studieboek afgeleverd. Het is een atlas, een reis door de geschiedenis en een encyclopedie ineen. Om lang in te bladeren en lezen. Dig it! Building Bound to the Ground Bjarne Mastenbroek en Iwan Baan | 192 Blz. | € 100,-

FOTO : IWAN BAAN

Q&A

Elke maand weer zijn er talloze nieuwe boeken en voorstellingen. De Ingenieur pikt de interessantste eruit en stelt de maker vijf vragen.

Vanaf september trekt de multimediale productie Huis van Sarah door Nederland, een voorstelling over techniek op weg naar 2040, door ontwikkelingsfonds Wij Techniek en TheaterMakers Radio Kootwijk. Wieteke Tichelaar van Wij Techniek vertelt over de voorstelling.

Van de afterburner van een F-35, de motorgeluiden van gevechtsvoertuigen tot aan de sonar sounds van een onderzeeboot. Al deze geluiden hebben de Nederlandse dj’s Sunnery James en Ryan Marciano gebruikt bij hun project The Sound of Tech, waarin ze technische geluiden van Defensie verwerken in nieuwe tracks. THE SOUND OF TECH | DEINGENIEUR.NL/ SOUNDOFTECH

Tekst: Dayinta Perrier

1 2 3 4 5

Waarom deze voorstelling? ‘Er verschijnen veel rapporten over hoe de technische installatiebranche moet bijdragen aan verduurzaming en de energietransitie. Het risico van een rapport is dat je het niet naar je eigen werk kan vertalen, dat doen we met het Huis van Sarah. Met deze voorstelling willen we concreet maken wat de sector méér kan doen in de energietransitie en droge rapporten tastbaar maken. Wat is jouw rol als vakmens?’ Voor wie is de voorstelling? ‘De voorstelling is in eerste instantie bedoeld voor installateurs en vakmensen. Maar ze is ook zeker interessant voor anderen uit de hele keten van de installatiebranche. Iedereen kan erheen met collega’s en inspiratie opdoen over manieren om te kunnen bijdragen aan de energietransitie. Mensen die werken in de installatiebranche hebben hier direct invloed op. Daarom is dat ook zo’n een mooie sector om in te werken.’ Hoe zijn jullie te werk gegaan? ‘Het idee om theater in te zetten als middel om branchegenoten te inspireren is ontstaan bij twee collega’s die samen een wandeling maakten op de Veluwe, waarbij ze filosofeerden over andere manieren om vakmensen te bereiken. Zo kwamen ze op het idee van een voorstelling. TheaterMakers Radio Kootwijk heeft vervolgens de voorstelling geschreven na gesprekken met vakmensen, ondernemers en andere experts.’ Wat heeft u zelf geleerd tijdens het maken van deze voorstelling? ‘De theatermaker Walter Supèr is bij het maken van het stuk op zoek gegaan naar wat er speelt in deze branche en wat de grootste uitdagingen zijn. Daarbij is hij op onderwerpen gekomen die we zelf van te voren niet hadden bedacht. Zo is discriminatie soms nog een probleem. Niet op grote schaal, maar wel in kleine grapjes of opmerkingen die mensen maken. We besteden hier dan ook aandacht aan in het Huis van Sarah.’ Wat is de volgende stap van dit project? ‘Eerst spelen we de voorstelling nog in Rotterdam, Vlissingen, Cuijk, Enschede en Drachten. Daarna willen we er een gevolg aan geven in de vorm van een festival. Dat festival zal in het teken staan van technieken die net zijn doorgebroken of op het punt van doorbreken staan. Al dit najaar gaan we dit plan samen met allemaal partners verder uitwerken.’

PORTRET : HUIS VAN SARAH

Bekijk de dingen eens vanuit een ander perspectief. Kijk je vanuit de ruimte, vanuit een andere cultuur of vanuit een wiskundig model, dan stuit je op tegenintuïtieve inzichten die gewoon waar blijken te zijn. De Franse wiskundige en bestsellerauteur Mickaël Launay presenteert met dit boek verrassende inzichten uit de wis- en natuurkunde. DE PARAPLU-STELLING | 301 BLZ. | € 24,90

Wie als technicus contact heeft met klanten en betrokken is bij het binnenhalen van nieuwe opdrachten, klanten of omzet, leze dit boek. Commercieel ingenieur Peter Kalishoek laat zien hoe je je onderscheidt van concurrenten, sneller het vertrouwen wint en daarmee de opdracht binnenhaalt. IN 10 STAPPEN SUCCESVOL VERKOPEN VOOR TECHNICI

| 99 BLZ. | € 17,50

Liefhebbers van superhelden vragen zich al sinds mensenheugenis af wie er nu sterker is: Captain Marvel of Thor? Natuurkundige en superhero scientist Barry Fitzgerald geeft uitsluitsel in de jongste aflevering van zijn inspirerende YouTube-reeks. THE SUPERHERO SCIENTIST | YOUTUBE

OKTOBER 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.

Fröbels blokkendoos Ook de moderne architectuur begon met gefröbel

Friedrich Fröbel heeft niet alleen de basis gelegd voor het wereldwijde kleuteronderwijs. Zonder dat hij het zelf heeft kunnen voorzien en meemaken heeft hij een steentje bijgedragen aan de moderne architectuur. En mogelijk zelfs ook aan het ontstaan van moderne, abstracte kunst. De Amerikaanse architect Frank Lloyd Wright (1867- raster speelde ik onder andere met het vierkant (de ku1959) wordt gezien als een van de grondleggers van de bus), de cirkel (de bol) en de driehoek (tetraëder) – gladmoderne architectuur. Hij omhelsde al vroeg het gebruik de blokken van esdoornhout. (...) Ik voel ze nog altijd van moderne bouwmaterialen als staal en beton en in mijn vingers’, aldus Wright. ‘Deze primaire vormen bouwde zijn ontwerpen op uit simpele geometrische vor- en figuren vormden het geheim achter alle werkzame men. In zijn autobiografie en in interviews heeft Wright krachten in de architectuur waar dan ook ter wereld.’ telkens benadrukt dat de door de Duitse opvoedkundige Friedrich Fröbel ontworpen blokkendozen, die hij als Mondriaan klein kind van zijn moeder kreeg, van grote invloed zijn Dat de inzichten van Fröbel zich via de invloedrijke geweest op zijn werk als architect. Wright moeten hebben genesteld in de moderne archiToen ik begin jaren negentig een bezoek bracht aan tectuur lijkt onontkoombaar. De Amerikaanse schrijver het Friedrich Fröbel Museum in Bad Blankenburg in de en kunstverzamelaar Norman Brosterman echter gaat in voormalige DDR, werden mijn reisgenoot en ik uitvoerig zijn boek Inventing Kindergarten (1997) nog een stap verrondgeleid door twee dames die speciaal voor ons in elke der. Brosterman stelt dat een hele generatie kunstenaars zaal de tl-balken aanknipten. Ik herinner me van die rondleiding vooral ons slepend gevecht tegen de slappe lach. Inmiddels weet Een hele generatie kunstenaars en ik dat Fröbel (1782-1852) beter verdient. Duitsland is met recht trots op de man die architecten is grootgebracht met de basis heeft gelegd voor het kleuteronderFröbels onderwijsprogramma wijs en wiens term Kindergarten nog altijd gangbaar is in Duitstalig Europa en in grote delen van de Engelstalige wereld. In Nederland is Fröbel en architecten is grootgebracht met Fröbels onderwijsvooral bekend van het eponiem fröbelen. programma en dat Fröbel zo een enorme, indirecte invloed heeft gehad op de loop van de kunstgeschiedenis. Geometrische vormen Behalve Wright bezochten ook de Duits-Zwitserse exFröbel startte in 1837 de eerste Kindergarten in Bad pressionist Paul Klee, de Franse kubist Georges Braque, Blankenburg. Hij gaf zijn baanbrekende pedagogische de Russische expressionist Wassily Kandinsky en de Zwitideeën vorm met zelf ontworpen speelgoed: zogenoem- sers-Franse architect Le Corbusier, de Kindergarten. de Spielgaben, voornamelijk blokkendozen met geomeVolgens Brosterman is Piet Mondriaan als tiener met trische vormen van hout. Zijn methode zou wereldwijd Fröbeliaanse lesmethoden opgeleid tot tekenleraar. De navolging krijgen. Wright vertelt in zijn autobiografie dat eerste docent die architect Walter Gropius aannam, na de zijn moeder kennismaakte met het gedachtegoed en het stichting van het Bauhaus-opleidingsinstituut in Weimar speelgoed van Fröbel tijdens de Centennial Exposition, (1919), was een onderwijzer met een Kindergarten-achde wereldtentoonstelling die in 1876 plaatsvond in Phila- tergrond (Johannes Itten). De gelijkenis tussen het werk delphia. ‘Jarenlang zat ik aan het kleine Kindergarten-ta- van kunstenaars als Mondriaan of de bouwtekeningen van felblad ingedeeld in vierkantjes van vier inch; en op dat Wright enerzijds en anderzijds de illustraties in de Kinder60

DE INGENIEUR • OKTOBER 2021

1932

‘...daar ging ik dan eindelijk... bewapend met de Fröbel-Kindergartenopvoeding die ik als kind van mijn moeder had gekregen. Vroege vorming die toevalligerwijs perfect aansloot op de tekenhaak- en geodriehoektechniek die nu zo kenmerkend is voor het machinetijdperk. In de Friedrich Fröbel-Kindergarten (...) vond mijn moeder de Spielgaben. En “gaven” waren het. Samen met Fröbels bouwblokken kwam het systeem, dat diende als basis voor het ontwerp en de elementaire geometrie achter elke natuurlijke geboorte van Vorm.’ De Amerikaanse architect Frank Lloyd Wright in An Autobiography (1932).

garten-instructieboekjes is frappant. Of Fröbels invloed op de moderne kunst en architectuur inderdaad zo groot is geweest, valt niet objectief te meten. Maar het is zeker de moeite waard na te gaan waar hij zijn ideeën vandaan had. Kristallografie Voordat Fröbel besloot zijn leven aan de pedagogiek te wijden, was hij in Berlijn enige jaren werkzaam geweest als assistent van de mineraloog Christian Weiss, een van de grondleggers van de geometrische kristallografie. De ervaring die hij opdeed bij het bestuderen en catalogiseren van kristallen waren bepalend voor zijn visie op de natuur. Waar de meeste mensen de natuur zien in grote, vloeiende, organische vormen als heuvels, planten en dieren, zoomde Fröbel in op de rechte lijnen en geometrische vormen van kristallen, de essentiële bouwstenen van de werkelijkheid. Als Fröbel één van de wegbereiders van de moderne kunst en architectuur is geweest, zou je

kunnen stellen dat de kristallografie daarvoor het grondwerk heeft verricht. Dan tekent zich een traject af dat het werk van Weiss – via Fröbel – verbindt met de abstracte kunst van het kubisme, het constructivisme en De Stijl en met de blokkendozen van het ‘nieuwe bouwen’. Iedere generatie wordt zo mede gevormd door het speelgoed dat haar ter beschikking staat. Zoals de jonge Frank Lloyd Wright in de negentiende eeuw zich met Fröbel-bouwblokken de architectonische grondbeginselen eigen maakte, Meccano en Lego in de eeuw daarop menig werktuigbouwkundige en architect heeft voortgebracht, zo zullen de ontwerpers van de 21ste eeuw hun eerste vakwijsheid opdoen in de wereld van The Sims of Minecraft. Maar geen van die generaties heeft zoveel politieke, militaire, technologische en artistieke turbulentie teweeggebracht als zij die tussen 1865 en 1890 werden geboren. De Fröbelgeneratie blonk uit in scheppings- én vernietigingsdrang.

Een van de blokkendozen voor jonge kinderen ontworpen door Friedrich Fröbel en bouwvoorbeelden uit het boek Paradise of childhood.

OKTOBER 2021 • DE INGENIEUR

61

Teamgeest

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

Dwars door de stratosfeer Het studententeam DARE van de TU Delft hoopt deze maand met zijn zelfgebouwde raket het Europese hoogterecord voor raketbouw door studenten te breken. De ruim acht meter lange raket Stratos IV moet in Spanje tot een hoogte van 32 kilometer reiken.

kilometer zou kunnen bereiken. Die hoogte – de Von Kármánlijn – heeft een magische betekenis omdat hier volgens internationale afspraken de atmosfeer overgaat in de ruimte. Het team zal nu echter de raketmotor vroegtijdig uitzetten om binnen het beschikbare veiligheidsgebied te blijven. Hiermee is naar verwachting nog steeds het Europese hoogterecord voor studenten te behalen, met 32 kilometer.

Stratos IV gelegen in een enorme loods vlak naast de TU Delft. Daar oefent het team op dat moment de procedures die straks ook voor de echte lancering worden doorlopen. In de control room zijn gespannen gezichten te zien. Zeven studenten zitten geconcentreerd achter hun laptop. De rolverdeling is net als bij een professioneel ruimtevaartbedrijf, zoals SpaceX. Er is een chief engineer, een simulatiespecialist, een elektronicaexpert en iemand voor de kritische systemen. De leiding ligt bij de flight director die stap voor stap een centrale checklist afwerkt. Er is radiocontact met een tweede locatie verderop in de loods. Daar ligt de opengewerkte raket op zijn kant. Teamleden zijn er druk in de weer met printplaten en bedrading. ‘We proberen hier de situatie straks in Spanje na te bootsen, waarbij we de hele raket nalopen voor de lancering’, vertelt Van Lynden.

Droog oefenen ‘Corona heeft ons parten gespeeld, maar we zullen heel blij zijn als we dit doel bereiken’, zegt teammanager Willem van Lynden van DARE, die De Ingenieur nog voor vertrek rondleidt door de werkruimten van project

Koffiezoetjes De Stratos IV-raket van DARE is ruim acht meter lang, weegt volgetankt 330 kilogram en moet een topsnelheid bereiken van Mach 5, ruim 1700 meter per seconde. De raketmotor bereikt een stuwkracht van

Tekst: Jim Heirbaut

Nu hebben we in deze rubriek al veel bijzondere activiteiten van studenten zien langskomen, maar wat DARE doet is net even spectaculairder. Deze studenten van de TU Delft bouwen, onder de naam Delft Aerospace Rocket Engineering (DARE), hun eigen raketten en schieten ze dan nog de lucht in ook. Bij het verschijnen van dit blad bevindt een afvaardiging van het team zich in Zuid-Spanje, waar het vanaf 15 oktober drie launch windows heeft. Daarin zoekt het naar een succesvolle lancering van de Stratos IV, naar hun eigen zeggen ‘de meest geavanceerde studentenraket ooit’. Oorspronkelijk was de hoop dat deze zelfbouwraket een hoogte van honderd

Stratos IV De raket in volle glorie, getekend. 62

DE INGENIEUR • OKTOBER 2021

Vervoer Teamleden rijden de raket naar binnen. beeld : dare / de ingenieur

Naam: DARE (Delft Aerospace Rocket Engineering) Aantal leden: 70 bij Stratos IV, bij DARE zitten circa 210 studenten Doel: een zelfgebouwde raket lanceren tot recordhoogte Perspectief: een passie voor raketten en een droom om de ruimte te bereiken

maximaal 21 kilonewton, vertelt een trotse Lucia Cramer, chief propulsion (voortstuwing) terwijl ze tussen de onderdelen op de fabrieksvloer rondloopt. Niet slecht voor een brandstofmengsel dat bestaat uit paraffine, aluminiumpoeder en koffiezoetjes (sorbitol). Dat klinkt wat exotisch, maar de studenten kunnen er relatief gemakkelijk en veilig mee werken, vertelt Van Lynden. ‘Het is inert, we kunnen het zelf mengen en om ermee te werken hoeven we alleen een schilderspak aan te doen en een gasmasker op te zetten.’ De brandstof zit in de voet van de raket; de zuurstof die nodig is bij de verbranding komt van lachgas (N2O) dat in de buik van de raket zit. Data verzamelen Elders in de hal buigen drie jonge mannen zich geconcentreerd over een rijtje printplaten dat later in de neus van de raket komt te zitten. Dit ‘brein’ van de raket gaat zoveel mogelijk data verzamelen. ‘Tijdens de vlucht meten sensoren allerlei grootheden, waaruit we achteraf veel hopen te leren, zoals de druk in de tank met de oxidizer (het lachgas) en de versnellingen in verschillende richtingen’, legt Van Lynden uit. Ook komt in deze bovenkant van de raket de payload te zitten,

Testen De opengewerkte raket wordt getest voor vertrek naar Spanje.

een versnellingssensor van het Koninklijk Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum (NLR) die wordt getest. Op het hoogste punt van de raketvlucht splitst dit deel zich af, om aan parachutes naar beneden te zweven. Het wordt nog een uitdaging om dit topje terug te vinden in de oceaan. ‘We doen er alles aan om de landingsplek goed te voorspellen en de werkelijke locatie van de raket te blijven meten. Zo scheidt dit deel in water fluorescerende verf af en volgen we de raket met gps en radar. Dan nog kan het een zoektocht worden. Daarom heeft de punt een boodschap aan boord voor als bijvoorbeeld een visser het uit het water vist: ‘A.u.b. opsturen naar DARE, Stevinweg 1, 2628 CN Delft.’ Noodknop De raket wordt in Zuid-Spanje aan de kust en richting zee gelanceerd. Mocht er onverhoopt iets misgaan, dan kan dat maar beter boven zee gebeuren. Sowieso staat veiligheid centraal bij alles wat de studenten doen. Van Lynden: ‘Alles wat wij hebben bedacht en gebouwd, wordt steeds bekeken door hoogleraren van de TU Delft. Ook vormen een paar van onze leden een eigen, onafhankelijke safety board. Zij controleren dingen als de veiligheid van ons ontwerp en de evacuatieprocedures.’ Uit het simuleren van de mogelijke raketbanen volgde dat met ‘3 sigma’ zekerheid – 99,7 procent – te zeggen is dat de raket niet in bewoond gebied terecht zal komen. ‘We hebben wel vijftienduizend scenario’s doorgerekend.’ Voor het geval er ondanks alles toch iets onverwachts gebeurt is, er een abort-procedure, waarbij met één druk op de knop van afstand een klein explosief in de raket tot ontploffing wordt gebracht, waarna de motor uitschakelt en de raket in een paar stukken opbreekt.

FOTO : WIKISANDER / CC BY - SA 4.0

Parametrisch ontwerpen Voed de computer met alle criteria waaraan een bouwwerk moet voldoen, en in een mum van tijd verschijnen er talloze varianten op het beeldscherm. Kan een kind inderdaad de was doen?

Slimme spullen Kunstmatige intelligentie zit meestal in software verwerkt. Door materialen geheugen, sensoren en actuatoren te geven slagen wetenschappers er echter steeds beter in om ook hardware slim te maken.

Nieuwe werkelijkheid KIVI-jaarcongres 2021: Is de maatschappij door de pandemie blijvend veranderd of wordt alles weer zoals het was? Welke rol kan technologie spelen bij een veerkrachtige samenleving?

Akoestische ervaring Bij het ontwerpen van een ruimte is vaak ongewis hoe die zal klinken. In een nieuw geluidslaboratorium kan de akoestische beleving van een ontwerp alvast worden gesimuleerd. DE INHOUD IS ONDER VOORBEHOUD

OKTOBER 2021 • DE INGENIEUR

63

Vragenvuur

Zeven prikkelende vragen aan Peter Kuipers Munneke, poolonderzoeker en weerman bij de NOS. Vorige maand verscheen zijn boek Alles Smelt.

Tekst: Astrid van de Graaf

Wat is het laatste dat u zelf heeft gerepareerd?

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

‘Voor de acceptatie van technologie in de maatschappij. Dan denk ik vooral aan voor de hand liggende technologieën om de belasting van hulpbronnen op aarde terug te dringen. Bijvoorbeeld elektromotoren in auto’s, kweekvlees of eiwitten uit schimmels en insecten. Met een goede overgangsregeling kun je binnen vijf jaar het hele landbouwprobleem en al het dierenleed de wereld uithelpen. Maar het wordt in stand gehouden door angst voor het onbekende.’

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

‘Vleesvervangers zijn tegenwoordig niet meer van echt te onderscheiden, ik wou dat ik die had uitgevonden. Dat is toch de manier om de transitie te laten slagen: het alternatief net zo aantrekkelijk maken als het origineel. Bij het ontbijt at ik een soort boterhamworst, smoky ham free slices, dat voor 80 procent uit schimmeleiwitten bestaat. Geweldig, en heel lekker.’

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

‘De podcast! Ik ben sinds een tijdje zelf ook podcastmaker, en nu bezig met een nieuw seizoen van De weerman waarin we op een toegankelijke manier de natuurkunde van de atmosfeer uitleggen. Podcast is het soort medium waarbij je heel gericht een publiek kunt vinden en ermee een relatie kunt opbouwen. Vragers en aanbieders zoeken elkaar op en dat is oneindig veel sterker dan de traditionele media zoals radio en televisie. En je hoeft je niet aan de mediawet te houden dat alles voor iedereen begrijpelijk moet zijn.’

Welke technologische ontwikkeling baart u zorgen?

64

‘Mijn rolmaat! Je kunt natuurlijk gelijk voor 6,95 euro een nieuwe kopen bij de bouwmarkt, maar ik wil altijd even kijken hoe zo’n ding er van binnen uitziet. Het is geen hogeschooltechnologie: een op scherp gestelde springveer die uitloopt in een meetlint. Toen het me ook nog lukte het te repareren, had ik een dubbel hoeragevoel.’

‘Dat er nog steeds mensen zijn die hun ingenieurskennis wensen te gebruiken om vliegende auto’s te ontwikkelen. Die hebben echt niet begrepen waarover de problemen van deze wereld gaan. Er is een grote mate van inefficiëntie die in onze wereld de boventoon voert. Terwijl de grootste uitdaging van de mensheid nu juist is om op een zo efficiënt mogelijke manier om te gaan met onze natuurlijke hulpbronnen.’

Wat is uw niet-duurzame guilty pleasure?

‘De frikandel speciaal. Ik probeer het altijd voor mezelf goed te praten door te zeggen dat er toch bijna geen vlees in zit. In dat opzicht is het een heel efficiënt onderdeel van de voedselketen, anders waren de resten in de afvalbak beland. Maar deze guilty pleasure is aan het verdwijnen, ‘onze’ cafetaria heeft tegenwoordig ook heel lekkere vegetarische frikandellen.’

U móet kiezen: geo-engineering of klimaatadaptatie?

‘Een duivels dilemma, want de echte oplossing staat er niet bij. Dat is afstappen van de fossiele economie, waardoor je beide niet nodig hebt. Dan kies ik toch voor klimaatadaptatie, hoewel ik denk dat er op een gegeven moment in delen van de wereld niets meer aan te passen valt. Als in Nederland de zeespiegel vijf meter stijgt, is de enige aanpassing die ons nog rest: wegwezen. Toch is dat een duidelijkere en eerlijkere keuze dan met geo-engineering proberen de problemen te verhullen.’

DE INGENIEUR • OKTOBER 2021

foto : stefan heijendael

We kunnen weer bij elkaar komen

MAAK DAT SPECIAAL! Boek nu een werkruimte of een vergaderzaal in ons monumentale pand. Kijk op kivi.nl/zaalverhuur

Save the date 18 November Lustrum PDEng programmes

The Innovation Degree? What is the value of the PDEng degree for industry, university and trainees? That is the central theme of our special lustrum program on 18 November at Eindhoven University of Technology (TU/e).

Jos Benschop (ASML) and Hein Tils (Shell) and 3 of our own alumni will present their views on this topic. The lustrum is intended for everybody involved or interested in PDEng programmes. Feel free to join! More information

via www.4tu.nl/sai/en/events

4TU. School for Technological Design STAN ACKERMANS INSTITUTE