De klimaat-neutrale stad

Wetenschappelijk is de relatie tussen opwarming van de aarde en de uitstoot van broeikasgassen onbetwist. Ook staat vast dat een temperatuurstijging van meer dan 1,5°C ten opzichte van de temperatuur in de pre-industriële periode rampzalig is. Desondanks valt te vrezen dat de stijging van de temperatuur ruim boven de 2°C zal uitkomen.

Advertenties
Energieneutraal gebouw: The Edge Amsterdam, hoofdkantoor van Deloitte – foto Deloitte

De wereld heeft zijn kortetermijndoelstellingen niet gehaald: In plaats van de beoogde daling van de CO2-emissie, steeg de wereldwijde uitstoot in 2017 met 1,6% en in 2018 met 2,7%. De belangrijkste redenen zijn groeiend autobezit en toenemend gebruik van kolen ten behoeve van de elektriciteitsproductie. De onderstaande grafiek laat zien dat alle continenten, behalve Europa, hiervoor verantwoordelijk zijn.

Wereldwijd waren de broeikasgas emissie groter dan ooit, namelijk 31.1 miljard ton – Bron: University of East Anglia

De meeste overheden benadrukken de urgentie van een vermindering van de CO2-uitstoot en zijn van plan de emissies tegen 2030 te halveren, dat wil zeggen over tien jaar. Of deze intenties gehaald worden, bestaan gerede twijfels. Gezaghebbende instellingen zoals Bloomberg[1]en Arcadis[2]voorspellen, uitgaande van thans beschikbare plannen, dat in 2050 het gebruik van steenkool en aardolie hooguit met 50% zal zijn afgenomen. Ik begin met een samenvatting van het probleem om een ​​goed kader voor het beleid te hebben.


De Klimaat-neutrale stad is de derde van een reeks essays over hoe onze steden humaner kunnen worden. Dat betekent vinden van een balans tussen duurzaamheid, sociale rechtvaardigheid en leefbaarheid. Dit vereist verreikende keuzes. Zodra deze keuzes zijn gemaakt, spreekt het voor zich dat we slimme technologieën gebruiken om ze te realiseren.

Eerdere afleveringen in deze reeks zijn:


Waar hebben we het over?

In de eerste plaats, we kunnen beter niet spreken over CO2-emissies, omdat er ook andere broeikasgassen zijn[3]. Elk van deze gassen ontstaat door menselijke activiteiten en draagt ​​bij aan de opwarming van de aarde. 76% van de verwarming over een periode van 100 jaar wordt veroorzaakt door koolstofdioxide (CO2) afkomstig van verbranding van fossiele brandstoffen, landgebruik (ontbossing, ploegen) en industriële processen (respectievelijk 62, 11 en 3 procent van totale verwarming). Methaan (CH4) is afkomstig van verbranding van biomassa, rijstvelden en vee (16% van de totale verwarming), stikstofoxide (NO2) is afkomstig van meststoffen (6%) en gefluoreerde gassen zijn afkomstig van koelmiddelen en industriële processen (2 %).

In de tweede plaats kunnen we in navolging van het baanbrekende werk van het Drawdown-project[4] beter uitgaan van de sectoren van de economie die verantwoordelijk zijn voor het broeikaseffect dan van het type emissies. Dat vergemakkelijkt de discussie over oplossingen.

Diagram: Drawdown-project

Vijf belangrijke sectoren – elektriciteit, voedsel en grondgebruik, industrie, transport, gebouwen en woningen – veroorzaken het probleem. Het verbranden van steenkool, olie en aardgas om elektriciteit op te wekken is de grootste bron van wereldwijde uitstoot, maar de sector voeding en landgebruik volgt op korte afstand.


Na de energiesector is de cementindustrie[5]de grootste bron van CO2-uitstoot. Zij is goed voor 5 à 6% van alle emissies. Onderzoekers in de VS hebben een methode ontwikkeld voor de productie van cement zonder CO2-uitstoot. Ze schatten dat het nieuwe productieproces ook goedkoper zal zijn dan het bestaande proces. Zonne-energie wordt rechtstreeks gebruikt om de kalksteen boven 800oC te verwarmen en te smelten. Vervolgens vindt elektrolyse plaats, wat resulteert in kalk met koolmonoxide en zuurstof als bijproducten. Het proces vereist wel nog steeds veel warmte.


In de derde plaats moeten we ons realiseren dat de aarde zelf in staat is om 55% van de broeikasgas-emissies te absorberen; de oceanen en de bossen in het bijzonder. Aanleg van nieuwe bossen, herstel van koolstofrijke bodems in agrarische gebieden en herstel van kustecosystemen zullen bijdragen aan de verhoging van de absorptiecapaciteit die door ontbossing is vernietigd.

Tenslotte, de impact van het broeikaseffect verschilt tussen en binnen landen[6]. Volgens een recente studie in de Proceedings van de National Academy of Sciences krijgen landen in Afrika, Zuid-Azië en Midden-Amerika er meer mee te maken want ze liggen al in de warmste delen van de wereld. Een warmer klimaat in landen in gematigde klimaatzones kan leiden tot een hogere productiviteit, meer landbouwopbrengsten en een hoger welzijn. Opwarming in Noorwegen heeft bijvoorbeeld nu al het nationaal product per hoofd van de bevolking met 34% verhoogd, terwijl India 31% minder groei kende dan zonder opwarming van de aarde zou hebben plaatsgehad. 

Dit betekent niet dat rijkere naties als geheel profiteren. De zuidelijke staten van de VS zien nu al extreme weersomstandigheden, orkanen, droogte en bosbranden toenemen, wat zal leiden tot een verschuiving van welvaart naar het noorden en westen en daarmee tot nog meer regionale ongelijkheid.

National Academy of Sciences

De rol van gemeenten

In een bespreking van het beleid van steden met betrekking tot klimaatverandering kan het werk van de C40 Climate Leadership Group niet onbesproken blijven. De groep bestaat meer dan 12 jaar en vertegenwoordigt inmiddels 96 van ’s werelds grootste steden met samen meer dan 650 miljoen inwoners, waaronder Londen, New York, Parijs, Amsterdam en Rotterdam.

De C40-steden willen een ​​substantiële bijdrage leveren aan het slagen van de Parijse akkoorden. Daarvoor zijn gedetailleerde plannen gemaakt. Er wordt geschat dat in 2050 aan de opwarming van de aarde gerelateerde rampen 1,3 miljard mensen en activa ter waarde van $ 158 biljoen in gevaar zullen brengen. 

De meeste steden ervaren nu al veranderingen in het klimaat. Welke, laat onderstaande diagram zien. 

Binnen steden waargenomen gevolgen van klimaatsveranderingen Bron: C40

Het is noodzakelijk dat de C40 steden de uitstoot van broeikasgassen tussen nu en 2050 beperken tot 22 GtCO2-e. Dan blijft de opwarming van de aarde beperkt tot 1.5oC. Uiteraard moeten de nationale overheid, het bedrijfsleven en de overige steden dan ook hun bijdrage leveren. Daarnaast moet 31GtCO2-e. uit de atmosfeer worden verwijderd (negatieve emissie).

C40 heeft – samen met Arup en McKinsey – enkele degelijke rapporten gepubliceerd die samen een routekaart voor het 1,5oC-traject zijn, waarbij verschillende typen steden zijn onderscheiden. Elders heb ik deze rapporten samengevat[7]. In het nieuwste rapport The future of urban consumption in a 1,5oC world[8]  (juni 2019) zijn ook op consumptie gebaseerde emissies – wat stedelijke bedrijven en burgers gebruiken, eten en dragen en hoe deze zaken zijn gemaakt en vervoerd – in kaart gebracht. Dat is geen sinecure; 85% van de emissies die samenhangen met goederen en diensten die burgers van de C40-steden gebruiken, vindt buiten deze steden plaats.

Zoals hierboven vermeld, omvat de bijdrage van steden aan de vermindering van het broeikaseffect zowel de uitstoot die wordt geproduceerd in de stad zelf of die het gevolg is van consumptie van de burgers. Al deze acties samen kunnen leiden tot een beperking van de uitstoot met 51%. 

Van deze 51% is slechts 20% het resultaat van activiteiten die worden geïnitieerd door het bestuur van de betrokken gemeenten. De overige 80% komt voort uit activiteiten van andere stakeholders binnen deze steden, al dan niet gestimuleerd, gecoördineerd en gesubsidieerd door de gemeentelijke overheid.

Tot nu toe worden deze streefgetallen bij lange na niet bereikt. Uit een inventarisatie van het Carbon Disclosure Project[9] bleek dat van de 696 grootste steden slechts 43 steden ingrijpende maatregelen nemen, waaronder 24 in Noord-Amerika, zoals Toronto, Boston en New York. Verder enkele Europese steden als Barcelona, ​​Reykjavik. Londen en Den Haag[10].

Bij activiteiten om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen zijn wereldwijd miljoenen mensen betrokken. Ze moeten besluiten om minder kinderen te krijgen, om meisjes te laten studeren, om energiebesparende apparaten te gebruiken, om hun daken te bedekken met zonnepanelen, om te investeren in isolatie en warmtepompen en om hun consumptiepatroon te veranderen. Echter, de impact van deze beslissingen valt in het niet bij beslissingen die op bedrijfsniveau moeten worden genomen.

In een tot nadenken stemmend artikel benadrukt Derrick Jensen dat in de VS het huishoudelijke energieverbruik in de periode 1994 – 2009 minder dan 25% van het totale energieverbruik bedroeg, dat 90% van het zoete water naar de landbouw en de industrie gaat en dat huishoudelijk afval slechts 3% van de totale afvalproductie omvat. Hij concludeert dat als alle Amerikanen er alles aan zouden doen om hun ecologische voetafdruk te verkleinen door niet auto te rijden en veganist te worden, de emissie van broeikasgassen in de VS met slechts 22% zou verminderen[11].

Een recent rapport van het Carbon Disclosure Projectonthult dat 100 globale olie- en gas producerende bedrijven verantwoordelijk zijn voor 71% van alle broeikasgasemissies sinds 1988[12]. Deze bedrijven hebben de belangrijkste sleutel in de hand voor vermindering van de productie van koolstofhoudende brandstoffen. Te denken geeft dat in de jaren na de ondertekening van het Parijse akkoord financiële instellingen meer dan $ 478 miljard hebben geïnvesteerd in de exploitatie van kolen[13].

Gemeenten hebben een uitgebreide informatieve, coördinerende, ondersteunende en wetgevende taak, zoals blijkt uit het voorbeeld van Amsterdam hieronder. Hierbij moeten gemeenten streven naar overeenstemming met zoveel mogelijk belanghebbenden, variërend van bedrijven tot (groepen van) burgers. Dat kost veel tijd en het gevaar is dat in plaats van een substantiële aanpak vele kleinschalige proefprojecten ontstaan.


De Amsterdamse ‘wegenkaart’ voor klimaatneutraliteit

Marieke van Doornik – Wethouder stedelijke ontwikkeling en duurzame ontwikkeling – Foto: Gemeente Amsterdam

De gemeente Amsterdam is nagegaan hoe ze zoveel mogelijk inwoners, bedrijven en andere instellingen kan stimuleren om klimaatacties te ondernemen[14]. Er worden vier sectoren onderscheiden, elk met een aanzienlijke hoeveelheid CO2-emissies: Gebouwde omgeving (28%), verkeer op het lokale wegennet (9%), energie (51%) en industrie en haven (11%). Op het gebied van energievoorziening, industrie en haven is de rechtstreekse rol van de gemeente beperkt. In de sectoren gebouwde omgeving en mobiliteit kan de gemeente zelf veel meer doen. Dit laatste geldt ook voor de gemeentelijke organisatie.


De bijdrage van economische sectoren aan de beperking van broeikasgassen – Bron: C40


Hieronder wordt de bijdrage van activiteiten op stedelijk niveau aan de beperking van de belangrijkste bronnen van broeikasgassen besproken, met de nadruk op activiteiten die het stedelijke bestuur initieert. Hierbij doet ook het perspectief van de humane stad zijn intrede doen, want het is niet denkbeeldig is dat beleid ten bate van de vermindering broeikasgassen de kloof tussen arm en rijk zal vergroten. Bij voorbeeld: 78,9% van de subsidies voor elektrische auto’s in de VS ging naar personen met een inkomen van meer dan $ 100.000[15].

Energie

De vermindering van het broeikaseffect wordt meestal in verband gebracht met de vervanging van koolstofhoudende brandstoffen door hernieuwbare energiebronnen. Het Drawdown-rapport noemt een groot aantal aanvullende opties. Hieronder vermeld ik enkele, met de nadruk op bronnen die de uitstoot verminderen met meer dan 10 gigaton CO2-equivalenten. Daarbij verwijs ik tussen haakjes naar de rangorde van elke maatregel (tussen 1 – 100) en de geschatte vermindering van de uitstoot van CO2-equivalenten (in gigaton): Wind op het land (2; 89.60), zonneparken (8; 36.90), zonnepanelen op daken (10; 24.60), geothermische warmte (18; 16.60), kernenergie (20; 10.09), wind op zee (22; 14.09) en geconcentreerde zonne-energie (25; 10.90). In Nederland zijn de prioriteiten anders: Eerst wind op zee, dan zonnepanelen op het dak, als derde biomassa en dan thermische warmte). Deze laatste energiebron is nog grotendeels onontgonnen.

Veel steden willen de productie van elektriciteit in de komende 10 jaar met 50% ‘vergroenen’, echter beslissingen over grootschalige elektriciteitscentrales worden zelden genomen op gemeentelijk niveau, met uitzondering van wereldsteden zoals Londen en New York die hun eigen centrales hebben. Aan de andere kant schaffen veel eigenaars (en soms huurders) van huizen en gebouwen massaal zonnepanelen aan, vaak met behulp van de gemeenten waar ze wonen. Steden zijn actief betrokken bij of promoten campagnes van derden die huizen en commercieel vastgoed voorzien van gratis zonnepanelen. Vaak is het verplicht dat nieuwe huizen en gebouwen energie-neuraal zijn.

De staat Californië heeft een belangrijke stap gezet: Vanaf 2020 worden alle nieuwe woningen voorzien van zonnepanelen en een eigen batterijopslag[16]. Er zijn voor burgers nog veel mogelijkheden om op energiegebruik te bezuinigen.


Nest en Sense: betaalbare apparaten om burgers te helpen hun energieverbruik te verminderen

Nest thermostaat – foto: NEST

De Nest lerende thermostaat  program-meert zichzelf[17]. Zij onderzoekt eerst de gewoonten van een gebruiker wanneer deze de temperatuur handmatig instelt. Vervolgens kiest ze op elk moment van de dag automatisch de meest waarschijnlijke temperatuur en blijft ze het leren van handmatige aanpassingen. Ze houdt tevens het energieverbruik bij in de loop van de tijd, zodat gebruikers hun gewoonten kunnen aanpassen. Met een ander hulpmiddel, Sense, kunnen consumenten op elk moment zien welke elektronische apparaten worden gebruikt en hoeveel elektriciteit ze verbruiken[18]. Als gevolg hiervan kunnen consumenten desgewenst apparaten of lampen vervangen.


Op veel plaatsen zijn de mogelijkheden om het aantal zonnepanelen uit te breiden beperkt vanwege capaciteitsproblemen op het elektriciteitsnet. Het was beter als gemeenten de oprichting van energiecoöperaties op buurtniveau stimuleren in plaats van dat ze zich concentreren op de aanschaf van zonnepanelen. Energiecoöperaties beperken zich niet tot de productie van elektriciteit, maar regelen ook de opslag en verhandeling van energie in geval van overschotten of tekorten. 

De ontwikkeling van slimme netwerken (‘smart grids’) is een alternatief voor dure uitbreiding van de capaciteit van het bestaande netwerk als gevolg van het toenemend gebruik van elektriciteit en van het aantal energieleveranciers[19]. De productie en consumptie van energie op buurtniveau kan worden geoptimaliseerd door met behulp van IoT alle apparaten die energie gebruiken, opslaan en produceren met elkaar te laten communiceren. In het ideale geval beslissen de leden van energiecoöperaties over de regels achter de algoritmen in het computergestuurde besturingssysteem.


Het slimme net in de praktijk

Batterijsysteem geïnstalleerd in Amsterdam – foto City-zen project

Het Amsterdam Citi-zen-project[20]heeft 10.000 woningen verbonden met een smart grid, met behulp van meer dan 9.000 slimme meters, 13 gemonitorde midden-spanningsstations en 22 gemonitorde laagspanningslijnen. Vijftig batterijsystemen in huizen stellen hun eigenaren in staat om energie van zonnepanelen op te slaan en op de energiemarkt te verhandelen en zodoende de echte energieprijs te betalen en te ontvangen. Een ander project had al aangetoond dat prijsdifferentiatie een stimulans is voor mensen om deel te nemen aan projecten als dit[21]. De derde component was het gebruik van elektronische voertuigen als energiebuffers.

Het project resulteerde in waardevolle inzichten om het volledige potentieel van het smart grid beter te benutten. In eerste instantie is exacte kennis van de ligging van het laagspanningsnet een voorwaarde. Pas dan kan worden bepaald waar de apparatuur moet worden geplaatst om de potentiële (over)belasting van het net te meten.

De batterijsystemen hadden verschillende tekortkomingen. Batterijen konden niet effectief worden gebruikt omdat ze vanwege geldende installatienormen waren verbonden met een andere fase van het 3-fasennet dan waarmee de zonnepanelen en de andere elektronische apparatuur verbonden waren. Bovendien verkochten de batterijen elektriciteit op het moment dat ook energie werd opgewekt. Dit resulteerde in een extra piekbelasting op het laagspanningsnet in plaats van de belasting te verminderen. Het aantal personen dat actief handelde was echter te gering om de impact van de batterijen op de belasting van net te volgen. Hetzelfde geldt voor de rol van elektrische voertuigen.


Gebouwen en woonhuizen

Gebouwen en woonhuizen zijn grootste verbruikers van energie in steden (verwarming, koeling, warm kraanwater en verlichting) om te zwijgen van de energie die de productie van bouwmaterialen verbruikt. Ze zijn goed voor 40% van het wereldwijde energieverbruik. Massale realisering van energie-neutrale gebouwen is dan ook topprioriteit.

Kopenhagen is van plan CO2-neutraal te zijn in 2025 en ligt op schema, ondanks een substantiële groei van het aantal inwoners en banen[22]. Stadsverwarming en -koeling van vrijwel de hele stad is het belangrijkste middel om dit doel te bereiken, samen met de beperking van het gebruik van de auto. Kopenhagen implementeert een slim thermisch net, dat alle restwarmte gebruikt die afkomstig is van industriële en commerciële activiteiten. Zeewater wordt ingezet voor koeling.

Kopenhagen is een lichtend voorbeeld voor de rest van Europa. Er is genoeg industriële restwarmte om 90% van de warmtevraag van alle gebouwen en woonhuizen te leveren. Het Heat Europe-project probeert gebieden met een overschot aan restwarmte te koppelen aan gebieden met een tekort aan restwarmte. Onderstaande video toont de ambities, contouren en mogelijk – fascinerende – resultaten van dit project.

De resultaten zijn gepresenteerd in de pan-Europese thermische atlas[23].

New York is op een andere manier een voorbeeld. De Dirty Buildings Billvereist dat 50.000 gebouwen in de stad de uitstoot met 40% verminderen tegen 2030 en met 80% tegen 2050[24]. Dit omvat onder andere de installatie van nieuwe ramen en isolatie. De wet is van toepassing op gebouwen van meer dan 2,500 m2. Samen zijn deze goed zijn voor de helft van alle emissies ondanks dat het om maar 2% van het onroerend goed in de stad gaat[25]

In een informatief artikel beschrijven experts tientallen beschikbare technologieën op het gebied van kunstmatige intelligentie om de uitstoot van broeikasgassen in de gebouwde omgeving te verminderen[26]. Hier een voorbeeld:


Kunstmatige intelligentie en warmwatervoorziening

Gebouwen bieden talrijke mogelijkheden om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen. Opmerkelijke resultaten zijn gemeld met vrij elementaire apparaten en het gebruik van kunstmatige intelligentie[27]. Kazmi en zijn collega’s hebben kunstmatige intelligentie toegepast in verwarmings- en koelingssystemen (HVAC), die notoir inefficiënt zijn. Met behulp van slechts drie sensoren (luchttemperatuur, watertemperatuur en energieverbruik), paste een computer ‘deep learning’ technieken toe om te achterhalen hoe warm het water in het opslagvat moet zijn om aan de vraag van de gebruikers te voldoen. Het resultaat was een schaalbare energiebesparing van 20%.

Voorspelde en waargenomen watertemperatuur in het opslagvat – Bron: Kazmi et al.

Bouwvergunningen zijn bruikbare middelen om het energieverbruik te beïnvloeden en circulariteit te bevorderen. Zij kunnen eisen bevatten over het gebruik van minder cement en staal en uiteraard ook de beperking van het energieverbruik. Overschakelen naar duurzaam hout is een optie voor 90% van de huizen en 70% van de kantoren die worden gebouwd. Anderzijds biedt het bouwen op een energie-neutrale of zelfs energie-positieve manier veel voordelen. Daarom is 37% van de Britse ontwikkelaars ervan overtuigd dat hun portefeuille over enkele jaren voor een groot deel zal bestaan uit ‘groene’ gebouwen.

Overigens kan een stad als Londen de komende 5 jaar meer dan $11 miljard besparen door bestaande gebouwen efficiënter te gebruiken en nieuwbouw te vermijden.


BREEAM: Duurzame gebouwen

Hoofdkantoor Bloomberg London – Foto: Bloomberg

De Building Research Establishment Environmental Assessment Method(BREEAM) is een reeks indicatoren voor de duurzaamheid van gebouwen. Een voorbeeld van een bijna volledig duurzaam gebouw is het hoofdkantoor van Bloomberg in Londen. Een van de vele deels technologische middelen die in dit gebouw zijn toegepast is een groene levende muur, een natuurlijk ventilatiesysteem en 4.000 geïntegreerde plafondpanelen die verwarming, koeling en verlichting combineren. Waarschijnlijk is het beste voorbeeld in Nederland The Edge, het hoofdkantoor van Deloitte in Amsterdam. Het gebouw is energieneutraal. Om dit te bereiken, is de hele zuidelijke gevel voorzien van zonnepanelen. Regenwater wordt opgevangen en hergebruikt. Er is een warmte-koude opslaginstallatie die thermische energie gebruikt. Beide gebouwen maken gebruik van Philips Ethernet-aangedreven led-verlichtings-systeem, waarmee ongeveer 40% energie wordt bespaard.


Een andere invalshoek voor stedelijke bestuurders is isolatie van de bestaande voorraad gebouwen en huizen. In het geval van nieuwbouw is regulering mogelijk, in het geval van vernieuwbouw, kan de gemeente een ondersteunende rol vervullen door projecten van individuele eigenaren van huizen en gebouwen en woningcorporaties te subsidiëren. Handig is dat veel woningcorporaties en institutionele beleggers zich ook hebben gecommitteerd aan de overeenkomsten van Parijs.

Mobiliteit

Vermindering van emissies door auto’s draagt aanzienlijk bij aan de vermindering van de totale emissies binnen gemeenten. Het besef groeit dat de positieve impact van elektrische auto’s wordt overschaduwd door de neveneffecten van de productie van batterijen[28]. Hetzelfde geldt overigens ook voor de productie van grondstoffen voor zonnepanelen. Deze grondstoffen moeten worden geïmporteerd uit een beperkt aantal landen waar productie twijfelachtige ecologische en sociale effecten heeft[29].

Vanuit energieperspectief is het promoten van elektrische auto’s een goede zaak, zelfs als deze voorlopig overwegend ‘grijze’ elektriciteit gebruiken. Vanuit het oogpunt van leefbaarheid is vermindering van het totale aantal auto’s echter noodzakelijk. Steden kiezen terecht voor een autoverbod in bepaalde delen van de stad. Zoals in veel andere opzichten, moeten dergelijke beslissingen wel voldoende draagvlak hebben, anders riskeren ze na de eerstvolgende verkiezingen te worden teruggedraaid. Als gevolg van beperking van het bezit en gebruik van particuliere auto’s In C40-gemeenten kan 170 miljoen m2parkeerruimte op straat worden hergebruikt, bijvoorbeeld voor het planten van 2,5 miljoen bomen of de aanleg van 25.000 km fietspaden.

Hoe dan ook, de vervanging van benzineauto’s door (groene) elektrische auto’s zal geleidelijk verlopen. Tegelijkertijd moeten gemeentebesturen alternatieven bieden, zoals een efficiënt, veilig, betaalbaar en gebruiksvriendelijk openbaar vervoer, aangevuld met een veilige en snelle verbinding voor microtransport zoals (deel)fietsen of elektrische steps. In aanvulling hierop kan een door software ondersteund MaaS-systeem goede diensten vervullen. Hiermee kunnen huurauto’s worden toegevoegd aan het aanbod van beschikbare alternatieven.

Consumptie

Gemeenten kunnen de overgang naar duurzame vormen van landbouw, zoals beschreven in het Drawdown-rapport binnen hun grenzen stimuleren. Bovendien kunnen ze een meer plantaardig voedingspatroon bevorderen en verspilling van voedsel vermijden. Het stimuleren van gezamenlijke verbouwen van gewassen door bewoners kan daarbij helpen. Het Drawdown-rapport adviseert om vleesconsumptie te verminderen tot maximaal 16 kg per persoon per jaar en zuivelproducten tot 90 kg per persoon per jaar. In de VS is dat nu 58 kg vlees en 155 kg zuivel.

Ik ben niet ingegaan op de noodzakelijke veranderingen in industrie, luchtvaart en (internationaal) transport want stedelijke autoriteiten hebben hier nauwelijks invloed op.

Investeringen

Het definitief beëindigen van emissies van broeikasgassen in C40-steden in 2050 vereist enorme investeringen, ruwweg $ 50 tot $ 200 per ‘bespaarde’ kubieke meter. Tegelijkertijd gaat van deze investeringen een wereldwijde economische stimulans uit van $ 16,600 miljard.

Van 2016 tot 2050 zal elke C40-stad gemiddeld $ 10 miljard moeten investeren om aan de ambitie van de Overeenkomst van Parijs te voldoen. Dit is een investering van meer dan $ 1000 miljard in alle C40-steden samen. Alleen al de komende vier jaar is $ 375 miljard nodig. 

Duurzaamheid in de humane stad

Om de Parijse doelen te halen werken gemeentebesturen samen met alle belanghebbenden, burgers niet in de laatste plaats, om de opwarming van de aarde te verminderen.

De belangrijkste activiteiten om dit doel te bereiken zijn:

  • Bedekken van alle geschikte daken met zonnepanelen;
  • Installeren van windmolens in zeeën grenzend aan dichtbevolkte gebieden en op andere geschikte plaatsen;
  • Creëren van voldoende opslagmogelijkheden voor energie;
  • Aanleggen van ‘smart grids’ om de productie en het verbruik van elektriciteit te beheren;
  • Verwarmen van huizen door stadsverwarmingssystemen aangedreven door industriële restwarmte, waterstof, thermische energie of warmtepompen;
  • Aanzienlijke vermindering van het energiegebruik door isolatie en slimme thermostatische systemen;
  • Aanzienlijke vermindering van het aantal autokilometers door het vergroten van loop- en fietsmogelijkheden en uitbreiding van het openbaar vervoer;
  • Uitbannen van het gebruik van fossiele brandstoffen of in elk geval terugdringen daarvan tot het niveau waarop de aarde zelf de uitstoot van broeikasgassen kan afbreken;
  • Hergebruik van afval op het hoogst mogelijke niveau;
  • Intensivering van verantwoorde productie van voeding;
  • Aanpassing van het consumptiepatroon door burgers.

Dit alles komt slechts tegemoet aan de helft van de uitdaging waarvoor steden staan.

In veel landen is sprake van energiearmoede. Deze term verwijst naar toenemende ongelijkheid als gevolg van de vermindering van de broeikaseffecten. Populistische politici voeden dit groeiende ongemak. Begrijpelijk, zo lang andere politici niet in actie komen.

Het Green New Deal-initiatiefin de VS door lid van het huis van afgevaardigden Alexandria Ocasio-Cortez en senator Ed Markey uit Massachusetts is een goed voorbeeld van het verbinden van de strijd tegen opwarming van de aarde met die tegen armoede en groeiende sociale ongelijkheid, veelal langs raciale scheidingslijnen[30]. Tegelijkertijd vereist de ambitie om de opwarming van de aarde te verminderen een enorme toename van geschoolde arbeidskrachten. Daarom zijn massale opleidingsprogramma’s voor de sectoren duurzame energie, isolatie en renovatie noodzakelijk. Dergelijke programma’s zijn ook gewenst voor werknemers in de fossiele brandstofindustrie. 

De onderstaande korte video, uitgegeven door het Amerikaanse persbureau Fox, vat de New Green Deal samen.

Op zich moet de overgang naar klimaat-neutrale steden nog steeds kunnen, al is er een steeds grotere trendbreuk voor nodig. En ook andere overheden, bedrijven en burgers kunnen nog steeds hun noodzakelijke aandeel leveren. Deze transitie kan met bestaande kennis en technologieën. Ook geld is niet het grote probleem. De benodigde investeringen zullen zichzelf op de lange termijn terugverdienen en de overgang naar schone technologie zal bijdragen tot een verantwoorde economische groei. 

Wat meer hoofdbrekens kost is het gebrek aan geschoolde arbeid en hier ligt de verbinding met de humane stad. De zorg voor banen, een redelijk inkomen, voldoende huisvesting en scholing gaat hand in hand gaan met tegengaan van de opwarming van de aarde. Banen zijn de beste garantie voor een redelijk inkomen en kansen op werk zijn een stimulans om te investeren in scholing. Maar er zijn niet genoeg uitdagende banen. De transitie naar een klimaat-neutrale samenleving kan deze bieden.

Het allesoverheersende probleem is het besef van de urgentie van het probleem en de wil om daarnaar te handelen.

Dit geldt voor het bedrijfsleven, de overheid en de burgers. Ten opzichte van de pre-industriële periode in de temperatuur inmiddels 1% gestegen. In de komende 30 jaar zou de temperatuurstijging tot gemiddeld 0,5% beperkt moeten blijven. Aangezien er nog nooit zo veel broeikasgassen zijn uitgestoten dan in 2018, ligt dit doel verder dan ooit. Of het desondanks kan worden gehaald, gaat in de komende drie jaar blijken.

Tot slot vat ik de kenmerken van een humane benadering van duurzaamheid in onze steden samen, rekening houdend met de relatie tussen een de beëindiging van de uitstoot van CO2, werk, inkomen, gelijkheid en scholing.

Acties voor een humane aanpak van klimaat-neutrale steden


  • Het verminderen van CO2-uitstoot en de consumptie van producten met een grote ecologische voetafdruk , ook vanwege de samenhang met gezondheid.
  • Steden zetten zich collectief in voor de vermindering van de ongewenste milieu- en sociale effecten van de productie van grondstoffen voor batterijen en zonnecellen.
  • De internationale gemeenschap staat toe dat landen die onevenredig worden getroffen door de gevolgen van de opwarming van de aarde invoer belasten uit landen die onevenredig bijdragen aan de uitstoot van broeikasgassen. Dit geld wordt gebruikt voor projecten om de effecten van wereldwijde opwarming op stedelijk, regionaal en nationaal niveau te verminderen
  • Acties binnen steden om de gevolgen van de opwarming van de aarde te verminderen, zijn in de eerste plaats gericht op de bescherming van de dichtbevolkte buurten.
  • Steden ondersteunen de ontwikkeling van energiecoöperaties op lokaal niveau. Deze coöperaties worden gefinancierd om huizen te isoleren en uit te rusten met duurzame verwarmings-, koel- en kookapparatuur. Deze investeringen worden – althans gedeeltelijk – betaald door het verschil tussen de werkelijke en nieuwe maandelijkse uitgaven voor energie.
  • Als een rechtvaardiger alternatief voor de belasting op CO2-emissies, mogen bedrijven – inclusief boeren – tijdelijk een bepaald emissieniveau hebben dat jaar na jaar zal afnemen. Rentevrije leningen zijn beschikbaar om te investeren in dit doel. Overschrijden van de toegestane emissie wordt bestraft.
  • Alle steden ontwikkelen transitieplannen naar een koolstofarme toekomst. Deze zijn het resultaat van samenwerking tussen bedrijven, (kennis) instellingen, groepen burgers en gemeentelijke overheden. Ze worden om de twee jaar herzien op basis van de gerealiseerde vooruitgang en nieuwe inzichten.
  • Steden investeren niet langer in uitbreiding van de wegcapaciteit voor personenauto’s. In plaats daarvan investeren ze in het vrij maken van delen van de stad van auto’s, in het openbaar vervoer in microtransport en in voorzieningen voor koolstofvrije levering van goederen. Als speciaal aandachtspunt zal de mobiliteit van gehandicapten worden verbeterd.
  • Om het gebruik en de efficiëntie van stadsverwarming te maximaliseren, werken steden op regionaal niveau samen om vraag en aanbod van industriële restwarmte of koeling af te stemmen.
  • Steden investeren in grootschalige onderwijsprojecten om duizenden nieuwe medewerkers op te leiden voor de duurzaamheidsindustrie (zonnepanelen, het uitrollen van warmtenetten, isolatie). Omdat veel van deze werknemers geen werkervaring zullen hebben, wordt hun introductie op de arbeidsmarkt zorgvuldig begeleid.
  • Eigenaren van huizen en gebouwen zijn verplicht geschikte daken te bedekken met zonnepanelen voor eigen gebruik of gebruik door energiecoöperaties. Waar mogelijk worden zonnepanelen in het dak geïntegreerd. Monumentale gebouwen kunnen om esthetische redenen kiezen voor vrijstellingen.

[1]https://www.duurzaambedrijfsleven.nl/energie/31837/bloomberg-duurzame-energie-2050?q=%2Fenergie%2F31837%2Fbloomberg-duurzame-energie-2050&utm_source=nieuwsbrief&utm_medium=e-mail&utm_campaign=Daily+Focus+21+Juni

[2]https://www.duurzaambedrijfsleven.nl/energie/29961/dnv-gl-toekomst-energiesysteem-2050

[3]https://globalecoguy.org/the-three-most-important-graphs-in-climate-change-e64d3f4ed76

[4]https://www.drawdown.org

[5]https://phys.org/news/2012-04-solar-thermal-cement-carbon-dioxide.html

[6]https://medium.com/mit-technology-review/climate-change-has-already-made-poor-countries-poorer-and-rich-countries-richer-b847197a5b97

[7]http://smartcityhub.com/governance-economy/the-role-of-cities-in-the-pursuance-of-the-paris-agreement/

[8]https://c40-production-images.s3.amazonaws.com/other_uploads/images/2259_C40_CBE_MainReport_190613-HDA3.original.pdf?1561382579

[9]https://www.duurzaambedrijfsleven.nl/stad-van-de-toekomst/31563/cdp-steden-klimaat?q=%2Fstad-van-de-toekomst%2F31563%2Fcdp-steden-klimaat&utm_source=nieuwsbrief&utm_medium=e-mail&utm_campaign=Daily+Focus+14+Mei

[10]https://www.duurzaambedrijfsleven.nl/infra/30337/duurzaamheid-stad

[11]https://orionmagazine.org/article/forget-shorter-showers/

[12]https://b8f65cb373b1b7b15feb-c70d8ead6ced550b4d987d7c03fcdd1d.ssl.cf3.rackcdn.com/cms/reports/documents/000/002/327/original/Carbon-Majors-Report-2017.pdf?1499691240

[13]  https://coalexit.org/node/1142

[14]https://www.duurzaambedrijfsleven.nl/infra/31817/klimaatakkoord-amsterdam?q=%2Finfra%2F31817%2Fklimaatakkoord-amsterdam&utm_source=nieuwsbrief&utm_medium=e-mail&utm_campaign=Daily+Focus+21+Juni

[15]https://medium.com/radical-urbanist/the-electric-vehicle-revolution-will-be-dirty-and-unequal-674d9184ee6f

[16]https://www.fastcompany.com/90366185/green-new-deal-100-percent-clean-energy-will-help-economy?utm_campaign=Compass&utm_medium=email&utm_source=Revue%20newsletter

[17]https://store.google.com/us/product/nest_learning_thermostat_3rd_gen?hl=en-US&GoogleNest

[18]https://sense.com

[19]https://www.duurzaambedrijfsleven.nl/energietransitie-business/31677/interflex-energietransitie?q=%2Fenergietransitie-business%2F31677%2Finterflex-energietransitie&utm_source=nieuwsbrief&utm_medium=e-mail&utm_campaign=Daily+Focus+28+Mei

[20]http://www.cityzen-smartcity.eu/wp-content/uploads/2019/05/2019-04-01_cityzen_final_report_v1-0.pdf

[21]https://medium.com/cgo-benchmark/the-electrical-grid-is-changing-6a2e89b04a

[22]https://medium.com/everything-thats-next/this-is-how-copenhagen-plans-to-go-carbon-neutral-by-2025-70849d2d67dc

[23]http://stratego-project.eu/pan-european-thermal-atlas/

[24]https://www.fastcompany.com/90336307/new-york-city-is-about-to-pass-its-own-green-new-deal?utm_source=postup&utm_medium=email&utm_campaign=Fast%20Company%20Daily&position=5&partner=newsletter&campaign_date=04182019

[25]https://www.archdaily.com/915656/new-york-citys-mayor-is-planning-to-ban-new-glass-skyscrapers?utm_medium=email&utm_source=ArchDaily%20List&kth=

[26]  https://arxiv.org/pdf/1906.05433.pdf

[27]https://www.researchgate.net/publication/321632475_Gigawatt-hour_Scale_Savings_on_a_Budget_of_Zero_Deep_Reinforcement_Learning_based_Optimal_Control_of_Hot_Water_Systems

[28]https://medium.com/bloomberg/saving-the-planet-with-electric-cars-means-strangling-this-desert-64d65cfd3329

[29]https://medium.com/radical-urbanist/the-electric-vehicle-revolution-will-be-dirty-and-unequal-674d9184ee6f

[30]https://www.fastcompany.com/90366185/green-new-deal-100-percent-clean-energy-will-help-economy?utm_campaign=Compass&utm_medium=email&utm_source=Revue%20newsletter

De veerkrachtige stad

Alle steden hebben te maken met rampen. Ze kunnen zich hierop voorbereiden en soms kunnen deze ook worden voorkomen. Nodig zijn een daadkrachtige overheid, maar ook weerbare bewoners. Een rampenplan is in geen geval voldoende.

De ultieme vorm van veerkracht: Floating Oceanix City – Bjarke Ingels Group

De manier waarop de bewoners van West Nederland hun leefgebied op de zee hebben veroverd is een goed voorbeeld van veerkracht. Huizen en landerijen zijn in de loop van de eeuwen menigmaal overstroomd. Later werden de huizen op terpen gebouwd, toen kwamen er dijken. Toen die niet hoog genoeg waren of doorbraken volgden hogere en sterkere dijken. Toen ook die in 1953 doorbraken volgde het Deltaplan.

Veerkracht

Veerkracht is: Ontwikkelen van capaciteit binnen individuen, gemeenschappen, instellingen, bedrijven en systemen om te overleven, zich aan te passen en te groeien, ongeacht welke chronische stress en acute schokken zich voordoen[1].

Veerkracht is een persoonlijkheidskenmerk maar ook een kenmerk van groepen mensen, steden en regio’s. De 100 Resilient Cities-beweging (100RC) noemt zeven eigenschappen.

Het gebruik van de term veerkrachtige stad is gepromoot door internationale organisaties en verenigingen van steden om deze te helpen beter om te gaan met rampspoed, zoals orkanen Katarina in de regio New Orleans (2005) en Sandy langs de oostkust van Noord-Amerika (2012 ).

Het begrip veerkracht is geleidelijk verruimd naar alle soorten risico’s, variërend van klimaatverandering, milieuschade tot armoede. Daarbij worden chronische spanningen en acute schokken onderscheiden. 

Chronische spanningen aanhoudende gebeurtenissen die de structuur van een stad verzwakken. Voorbeelden zijn: hoge werkloosheid, een ondoelmatig openbaar vervoersysteem, endemisch geweld en chronisch voedsel- en watertekort. 

Acute schokken zijn plotselinge gebeurtenissen die het leven in een stad ernstig verstoren. Voorbeelden zijn aardbevingen, overstromingen, uitbraken van ziekten, vliegtuigcrashes en terroristische aanslagen.

Veerkracht verwijst naar gedrag en beleid om met deze gevaren om te gaan, zoals:

  • Voorzorgsmaatregelen, gebaseerd op erkenning van en anticiperen op gevaren.
  • Omgangsstrategieën (coping) zoals directe acties om schade te beperken, slachtoffers te helpen en de schade te herstellen. 
  • Gevaren voorkomen of verminderen.

Deze drie aspecten komen hierna aan de orde.

Voorzorgsmaatregelen

Het moeilijkste probleem bij het anticiperen op gevaren is weten om welk gevaar het gaat. De lijst met chronische spanningen en acute schokken die een stad kan treffen is immers omvangrijk. Hoewel steden een overzicht van mogelijke gevaren en hun impact kunnen maken, is het beter om meer algemene voorzorgen te nemen, bijvoorbeeld maken van evacuatieplannen en ervoor zorgen dat communicatiekanalen beschikbaar blijven.


Inventarisatie van milieukenmerken

Als er verschillende potentiële bedreigingen zijn, is een regionaal omgevingsmonitoring-systeem nuttig. In Moskou meet een dergelijk systeem de kwaliteit van lucht, water en bodem, geluidsniveaus en gevaarlijke geologische processen[2].

Er zijn 56 geautomatiseerde stations die de luchtkwaliteit bewaken; 66 besturingslijnen voor oppervlaktewatermonitoring, 130 locaties voor bodemonderzoek en 13 locaties voor bodemtektoniek[3].

Particuliere ontwikkelaars hebben mobiele applicaties ontworpen (Plume Air Report, Moscow Air, Eco-monitor, Moscow Air Lite) voor online en real-time gebruik van deze gegevens


In gebieden waar overstroming een terugkerend fenomeen is, kunnen overheidsinstanties anticiperen op de dreiging door waarschuwings-systemen te installeren, verlening van noodhulp voor te bereiden, scenario’s te maken voor de evacuatie van bejaarden en zieken, pleinen en andere open ruimten aan te wijzen voor tijdelijke huisvesting, een voorraad aan te leggen van tenten, voedsel en drinkwater en medische bijstand te organiseren.

One Concern[4], een zogeheten benefit corporation, startte in 2018 met de voorspelling van overstromingen met behulp van kunstmatige intelligentie. Het bedrijf had eerder een nauwkeurige methode om aardbevingen te voorspellen ontwikkeld[5]. De onderstaande video geeft een indruk van deze geavanceerde methoden.


Voorspelling van overstromingen met kunstmatige intelligentie

Flood Concern brengt in kaart waar overstromingen het hardst kunnen toeslaan, tot vijf dagen voor een naderende storm. Het gaat om simulaties in de vorm van ‘time lapses’ die zichtbaar maken hoe het water zal stijgen, met welke snelheid en in welke richting. De kaarten geven ook aan welke delen van de infrastructuur overstroomd of beschadigd zullen worden en hoe pogingen om de gevolgen te beperken – van aanbrengen van zandzakken tot openen van sluizen – zullen uitwerken. Met behulp van deze gegevens kunnen reddingsteams bepalen welke wegen nog toegankelijk zijn en ze kunnen evacuatieroutes plannen[6].

De stroomrichting van buiten de oevers tredend water – Afbeelding Flood Concern

Naast voorspellen van risico’s, hebben steden ook realtime informatie nodig over getroffen gebieden. Burgers om hulp te vragen bij het verzamelen van gegevens is om verschillende redenen nuttig: De informatie zal uit alle delen van de stad komen en de burgers zien een mogelijke evacuatie aankomen.


In kaart brengen van overstromingen met crowdsourcing

Groot Jakarta kent geregeld overstromingen. PetaBencana.id[7], is een applicatie die sensorgegevens combineert met meldingen van burgers via sociale media. De kaarten die in realtime met deze gegevens worden gemaakt, geven de overheid en inwoners de best beschikbare informatie over de overstroming[8]. Als een inwoner van Jakarta het woord “banjir” (vloed) tweet met de tag @PetaJkt. vraagt ​​het systeem om foto’s met geotags door te sturen. Deze innovatieve tool wordt mogelijk gemaakt door CogniCity[9].


Een lijst maken van potentiële dreigingen is niet zo moeilijk: vliegtuigcrashes, terroristen die een dam opblazen of bezoekers van een voetbalwedstrijd bedreigen, het uitbreken van een tot dan toe onbekende dodelijke ziekte, een aanval door een buitenlandse mogendheid of, desnoods buitenaardse wezens.

Het is echter onmogelijk om voor elke bedreiging een apart plan te maken. De voorbereiding moet daarom op een meer abstract niveau plaatsvinden. Bijvoorbeeld, hoe te handelen als de toegangswegen onbegaanbaar zijn, een groot aantal mensen is overleden, er geen elektriciteit, water en gas is, een evacuatie binnen een paar uur moet plaatsvinden enz. 

Er moeten ook afspraken worden gemaakt met hulporganisaties en bekeken moet worden op welke communicatiemiddelen een permanent beroep kan worden gedaan. Verder moeten er afspraken zijn over de coördinatie van de operatie, ook als de meest in aanmerking komende personen niet langer beschikbaar zijn. Belangrijk is verder dat burgers betrokken worden bij de organisatie van de hulp.


Herstel van communicatiekanalen in rampgebieden

Dit jaar won IBM de Fast Company’s World Changing Company of the Year-prijs voor voor verschillende projecten die technologische knowhow gebruiken om mensenlevens te redden[10]. Een daarvan is een ingenieuze oplossing om internetverbindingen in door rampen getroffen gebieden te herstellen door een groot aantal kleine zeshoekige rubberen ballen in het gebied te droppen: Ze zijn waterdicht, kunnen drijven en functioneren overal waar ze terechtkomen. Elke bal bevat een klein en duurzaam mini Wi-Fi-relais. Door samen te werken, creëren ze een ad hoc mobiel netwerk.

Drijvende Wi-Fi versterkers – afbeelding IBM

Omgaan met rampspoed

In geval van gedwongen evacuatie van burgers moeten de plaatsen van bestemming zijn uitgerust met watertanks en voedsel. Samen met hulporganisaties moeten overheden binnen enkele dagen noodhospitalen kunnen bouwen[11]. Dit zijn slechts voorbeelden.

Zodra lokale autoriteiten zich bewust worden van een dreigende ramp, zijn voorbereidende maatregelen in orde. De inhoud daarvan hangt grotendeels af van de beschikbaarheid van scenario’s als hiervoor beschreven. In het geval van overstromingen of orkanen, variëren deze maatregelen van het verwijderen van losse voorwerpen tot het evacueren van burgers. Voorraden van noodzakelijk materiaal zijn ook erg belangrijk, zoals houten planken om ramen dicht te spijkeren, zandzakken, pompen en opblaasbare boten. 

In de VS bereiden niet alleen gemeenten hun burgers voor, maar ook verzekeringsmaatschappijen informeren hun klanten over de te nemen voorzorgsmaatregelen[12].

Haiti

Een van de meest dramatische voorbeelden om het concept veerkracht te bespreken is de massale aardbeving die heel Haïti vernietigde op 12 januari 2010. Zij kostte 316.000 mensen het leven en bijna evenveel mensen raakten gewond. Meer dan 1,5 miljoen mensen werden ontheemd. 

De aardbeving was nog maar het begin: In de volgende jaren zorgden andere natuurrampen voor duizenden nieuwe doden, hongersnoden en een dodelijke cholera-epidemie. De inspanningen om het land weer op te bouwen waren keer op keer voor niets. Tot nu toe, bijna negen jaar later, hebben miljoenen Haïtianen nog steeds humanitaire hulp nodig en velen wonen nog steeds in kampen zonder adequate sanitaire voorzieningen en drinkwater. In de tussentijd heeft de internationale gemeenschap € 8 miljard aan hulp ingezameld. Waar het geld voor werd gebruikt, is onduidelijk[13], wel hebben vele vrijwilligers een helpende hand geboden[14]

Het lijkt erop dat de wederopbouw van het land voornamelijk te danken is aan de veerkracht van de bewoners, die hun primitieve hutten keer op keer herbouwden met behulp van de resten van hun vorige noodopvang. 

Het overheidsapparaat van het land was al geruïneerd door de dictatoriale regimes van vader en zoon Duvalier. De meeste inwoners met enige opleiding zijn in die tijd naar het buitenland vertrokken.

Het bovenstaande voorbeeld toont het gecombineerde effect van een zeer verwoestende aardbeving, het totale gebrek aan voorbereiding aan zowel regeringskant als bij de bevolking en helaas de gedeeltelijke mislukking van de hulpoperatie.

Aardbevingen zijn waarschijnlijk de meest ernstige natuurrampen. Hun kracht kan de volledige infrastructuur verwoesten, van commandocentra tot de voorraad reddingsmaterialen. Dit onderstreept de noodzaak van redundantie bij het nemen van voorzorgsmaatregelen en van veerkracht als onderdeel van het sociaal kapitaal van de betrokken bevolking. Sociaal kapitaal maakt zelforganisatie, de bereidheid om samen te werken en vertrouwen mogelijk[15].


Zandstorm in de VAE – foto OECD

De extreem weer-app

Een gratis beschikbare app. waarschuwt burgers en de overheid voor de dreiging van extreme weersomstandigheden[16]. De app. detecteert ook mogelijke zandstormen, wat van groot belang is voor het Midden-Oosten. De app werkt met algoritmen die, gegevens als windsnelheid, vochtigheid en bodemgesteldheid verwerken.


De ultieme uitdaging voor een veerkrachtig beleid is het voorkomen of verminderen van de effecten van natuurlijke of door de mens veroorzaakte gevaren. Na de overstroming van delen van Nederland in februari 1953 was het Deltaplan bedoeld om bescherming te bieden tegen de ergst mogelijke stormen. Iedereen geloofde dat Nederland, toen het plan werd uitgevoerd, veilig was voor de komende eeuwen. Dit idee past niet in het perspectief van veerkracht. Het Deltaplan was gebaseerd op het weerstaan ​​van stormen die delen van het land in 1953 hadden vernietigd of krachtiger. Veerkracht vereist verder gaan dan bekende dreigingen. Dit zijn niet alleen zware stormen, maar ook een stijging van het niveau van de zee en een daling van bodem en grondwater[17]. Tegen deze achtergrond ontstond het idee van drijvende steden als ultieme vorm van veerkracht[18].

In aardbevingszones zijn nieuwe gebouwen over het algemeen bestand tegen aardbevingen. Maar dit betreft vooral de hoogbouw in de zakelijke districten en niet de plaatsen waar de meerderheid van de mensen woont, laat staan ​​de sloppenwijken waar wereldwijd een miljard mensen woont.

Veerkracht in de praktijk

Haïti illustreert dat een veerkrachtige bevolking alleen niet voldoende is om de schade van natuurlijke en door de mens veroorzaakte rampspoed aan te pakken. Maar Haiti staat niet alleen. De onderstaande voorbeelden laten zien dat resilience een interactie vereist tussen technologische oplossingen en investeringen in sociaal kapitaal[19] en dat er in dit opzicht nog een wereld valt te winnen.

New Orleans

In 2005 verwoestte de orkaan Katrina New Orleans. 80% van de stad werd overstroomd en de ramp kostte bijna 1.000 levens. De schade bedroeg $ 135 miljard. De impact van de storm werd echter nog verergerd door institutioneel racisme, verouderde infrastructuur en slechte economische omstandigheden.

Aan vier zijden omringd door water, heeft de stad zich gerealiseerd dat water een blijvend kenmerk van het stedelijke gebied is. Toen het herstel eenmaal begon, werden niet alleen systemen voor overstromingsrisico-beheer ontwikkeld, maar werd ook de veerkracht van de bewoners versterkt. 

Een voorbeeld is het Gentilly resilience district, waarin alle woongebieden systemen voor waterbeheers hebben met als doel het verminderen van overstromingsrisico’s, het voorkomen van bodemdaling, het bevorderen van waterretentie en het vergroten van de rol van de bevolking.

Gentile resilience district: park en water buffel – foto: gemeente New Orleans

Medellin

Medellin was tot voor enkele decennia geleden de wereldhoofdstad van de misdaad. Niettemin nam de bevolking snel toe, wat samenviel met andere chronische spanningen, zoals armoede, slechte planning en ontoereikende infrastructuur. De meest kwetsbare bewoners bouwden illegale huizen op hellingen buiten de stad die gevoelig zijn voor aardverschuivingen. Deze concentraties van armen en werklozen lagen ver verwijderd van het handelscentrum in de vallei en de diensten van de overheid.

Toen gebeurde het wonder: sinds 1991 is het aantal moorden met 95% gedaald en sinds het begin van de 21e eeuw is ook het percentage armen met 22,5% gedaald. Medellín bereikt dit door samenwerking tussen alle groepen binnen en buiten de gemeenteraad. De stad beëindigde herplaatsing van bewoners uit sloppenwijken naar hoogbouw. Ze begon te investeren in het upgraden van bestaande woonwijken en vooral het verbeteren van hun bereikbaarheid. Hiertoe werd een innovatief openbaar vervoersysteem ontwikkeld dat niet alleen de reistijd en verkeerscongestie verlaagde, maar ook de sociale samenhang en werkgelegenheid bevorderde.

New York

In 2012 eiste orkaan Sandy aan de Amerikaanse oostkust 160 doden en veroorzaakte $71 miljard schade. Vele duizenden huizen werden onbewoonbaar, vooral van het armere deel van de bevolking. New York City heeft een uitgebreid plan ontwikkeld om geïsoleerde en achtergestelde gemeenschappen te versterken en hun kwetsbaarheid te verminderen in het licht van toekomstige uitdagingen. Dit plan omvat versterking van huizen, een verhoogde kustlijn, verbeteringen van volkshuisvesting, vervoer en gemeenschapscentra.

Het herstel van de schade van de orkaan Sandy maakte het stadsbestuur bewust van de noodzaak van veerkracht en dit resulteerde in een nog veel groter project, met als doel New York te redden van overstromingen veroorzaakt door klimaatverandering[20]. De burgemeester van New York, Bill de Blasio, kondigde recent een kustbeschermingsproject van $ 10 miljard aan, ontworpen om Lower Manhattan te beschermen tegen overstromingen[21]. Zonder een dergelijk plan loopt 37% van de gebouwen in het zuidelijk deel van Manhattan in 2050 gevaar bij een stormvloed, oplopend tot 50% in 2100. Op dat moment zou 20% van de straten te maken krijgen met dagelijkse overstromingen als gevolg van de normale getijbewegingen.

Overstromingsrisico van Manhattan 2050 – 2100. – Afbeelding gemeente New York

Digitaal aardbevingsmanagement

Dit is een krachtig instrument om om risico’s op eenvoudige wijze prioriteiten te stellen bij de keuze van maatregelen[22]. Het bevordert samenwerking tussen alle betrokken partijen en biedt een platform voor burgers om actief samen te werken. Het instrument bestaat uit een web-gebaseerd platform, waar informatie kan worden ingevoerd en bewaakt, en een app, waar interactie met burgers plaatsvindt.


De vitaliteit van veerkrachtige steden

Het besef van de noodzaak om veerkracht te integreren in de stadsplanning is de laatste jaren snel toegenomen. Het werd het ‘ontwerp-imperatief’ van de 21e eeuw genoemd[23]. Ontwerp was vroeger gebaseerd op een reeks gedefinieerde gebruikers cases, die informatie opleveren over benodigde functionaliteiten, materialen, capaciteit en sterkte, iets dat ook wel het ‘happy path’ wordt genoemd. De realiteit is echter chaotisch en dingen gaan vaak anders dan voorzien.

Ontwerpen voor veerkracht is meer dan voorbereiding op rampen; het is een fundamentele verandering in de manier waarop we denken over (stedelijke) strategie en samenwerking. Daarom begint het opbouwen van een meer veerkrachtige wereld met het verbreden van het ontwerpproces door rekening te houden met de ‘unhappy paths’. Steden moeten holistisch kijken naar hun mogelijkheden en risico’s, in plaats van voort te gaan met een verkokerde aanpak, waarbij verschillende afdeling zich naast elkaar bezighouden met rampenplannen, duurzaamheid, economie, welzijn, ruimtelijke ordening en infrastructuur.

De veerkrachtbeweging kreeg een krachtige impuls nadat de Rockefeller Foundation in 2014 $ 100 miljoen investeerde in de 100 Resilient Cities-Challenge[24]. Hiertoe werd een autonome organisatie – 100RC – gecreëerd. De organisatie heeft drie cohorten van elk ongeveer 30-35 steden geselecteerd, resp. in december 2013, december 2014 en mei 2016. Rotterdam en Den Haag maken deel uit van deze groep.

Elk van de betrokken steden is in staat gesteld om een ​​’chief resilience officer’ aan te stellen. Deze is een interne aanjager en geeft leiding aan de ontwikkeling van een veerkracht-strategie.

Onlangs heeft het onafhankelijke Urban Institute een tussentijdse evaluatie uitgevoerd, als voorloper van de definitieve evaluatie in 2022[25]. Hierin staat dat 100RC has been influential as a provider of resilience assistance and an advocate to others for resilience investments. Dit vanwege de omvang van de middelen die zijn gebruikt (tot nu toe $ 164 miljoen), de schaal van de interventies die al hebben plaatsgevonden (2600 projecten ter waarde van $ 3,35 miljard) en de expertise ontwikkeling op het gebied van stedelijke veerkracht op wetenschappelijk en professioneel gebied.

Bij totale verrassing kondigde de Rockefeller Foundation op 1 april 2019 (sic) zonder enige uitleg aan om het programma stop te zetten[26]. Een uitdaging voor de veerkracht van de betrokken steden?

Strategie ontwikkeling

De ontwikkeling van een City Resilience-strategie is voor alle 100RC-partners verplicht[27]. Tijdens een periode van zes tot negen maanden brengt een stad daartoe de risico’s waarmee ze wordt geconfronteerd in kaart en ze ontwikkelt een holistische strategie om deze aan te pakken.

Het strategieopbouwproces is ontwikkeld en getoetst door Arup. Een korte video geeft een beeld van de procedure.

Het proces begint met een inventarisatie van sterkere en zwakkere punten vanuit een veerkrachtperspectief, samengevat in een veerkrachtindex. Onderdeel van dit proces is het verzamelen van gegevens en het vullen van de cellen van het zogenaamde City Resilience Framework[28]. De gegevens worden ‘gewogen’ door gebruik te maken van de zeven al genoemde kenmerken van veerkracht. Dit deel van het proces is een gezamenlijke inspanning waarbij honderden burgers en andere belanghebbenden zijn betrokken. Vervolgens worden veerkracht-doelen geformuleerd.

City resilience framework – afbeelding 100RC

Rotterdam formuleerde zeven van deze veerkracht-doelen, die worden gerealiseerd door middel van 60 projecten[29].

De zeven veerkracht-doelen van Rotterdam zijn:

1. Rotterdam: een evenwichtige samenleving

2. World Port City gebouwd op schone en betrouwbare energie

3. Rotterdam Cyber ​​Port City

4. Klimaat Adaptieve stad naar een nieuw niveau

5. Infrastructuur klaar voor de 21e eeuw

6. Rotterdam-netwerk – echt onze stad

7. Verankering van veerkracht in de stad

Bijna alle plannen die ik heb onderzocht hebben vergelijkbare hoofdstukken, eveneens resulterend in tientallen acties en intenties voor verder onderzoek. De meeste strategieën verwijzen naar reeds bestaande planningsdocumenten, soms met de suggestie om daaraan het perspectief van veerkracht toe te voegen.


Tools en formats om een ​​veerkracht-strategie te formuleren

Ambtenaren en politici staat een groot aantal hulpmiddelen ter beschikking om de veerkracht van hun stad te versterken. De volgende bronnen geproduceerd door Arup zijn zeer informatief en gratis beschikbaar dankzij de Rockefeller Foundation.

• De veerkrachtstrategieën van bijna alle 100 steden[30].

• Uitgebreide uitleg over het gebruik van het resilience-framework en de ontwikkeling van de resilience-index[31].

• Hulpmiddelen voor het ontwerpen en organiseren van samenwerkingsprocessen[32].


Kennisnemen van de veerkracht-strategieën van de steden verspreid over de hele wereld is hartverwarmend. Ze zijn geschreven vanuit een burgergecentreerd perspectief en alle plannen besteden aanzienlijke aandacht aan de relatie tussen door de risico’s, armoede en ongelijkheid.

De acties die worden voorgesteld zijn meestal: Verbetering van huisvesting, creëren van banen, leefbare inkomens en basisvoorzieningen, versterking van het gemeenschapsgevoel, verbetering van de communicatie tussen bestuur en burgers, bescherming tegen opwarming van de aarde door gebruik van koolstofvrije energie en bescherming tegen natuurlijke gevaren.

De meeste strategieën zijn gericht op door de mens veroorzaakte gevaren en hun preventie in het bijzonder. Ik had een meer uitgebreide uitwerking verwacht van het omgaan met natuurlijke rampen en in het bijzonder de voorbereiding van burgers daarop. In plaats daarvan wordt soms volstaan met een verwijzing naar bestaande rampenplannen. Maar deze plannen zijn in de eerste plaats scenario’s voor hulpdiensten. Wat een stad veerkrachtig maakt, is ook de manier waarop de burgers zelf en samen omgaan met noodsitiaties.

De twaalf aspecten van het ‘City resilience framework’ vertonen een aanzienlijke overlap met de gebruikelijke thema’s van stedelijke planning. Daarom is een volgende stap het integreren van het veerkracht-perspectief in gangbare planningsdocumenten. Desalniettemin was het ontwikkelen van veerkracht-strategieën een waardevolle actie, mede vanwege de betrokkenheid van veel burgers. Als gevolg daarvan hebben burgers een veel centralere positie gekregen dan in andere strategische plannen, die vooral uitgaan van (economische) groei.

Veerkracht in de humane stad

Het concept veerkracht wortelt in een diep verlangen om het lijden van de ontelbare slachtoffers van chronische stress en acute schokken te verzachten en mensen te vrijwaren voor toekomstig leed. Alle plannen die door de 100RC-steden zijn ontwikkeld, zijn stappen in deze richting. Het is pijnlijk om te zien hoe gebrek aan financiële middelen het onmogelijk maakt om de intenties te realiseren. De ontwikkeling van de veerkracht-strategie van Athene bijvoorbeeld kende een voorbeeldige participatieve aanpak, maar vrijwel elke wenselijke actie loopt aan tegen de armoede van de gemeente en haar inwoners. Hetzelfde geldt voor veel steden in ontwikkelingslanden en – in tegenstelling tot de rijkdom van een klein deel van de burgers – voor steden in de VS.

Acute schokken en chronische stress blijken vrijwel altijd in verband te staan met de wereldwijde ongelijke verdeling van hulpbronnen en het misbruik van macht.

Voor zover rampspoed een natuurlijke oorsprong heeft, had een betere infrastructuur veel schade kunnen voorkomen, alleen al door betere technieken om stormen en aardbevingen te voorspellen. Als ze toeslaan, treffen ze de arme bevolking het meest.

In het geval van door de mens veroorzaakte rampspoed, speelt armoede, ongelijkheid en machtsmisbruik een rol. Medellin is een hoopvol voorbeeld dat vastberaden beleid de cirkel van criminaliteit en armoede kan doorbreken.

Ten slotte vat ik de essentie van een humane benadering van veerkracht in onze steden samen.


Acties voor een humane benadering van veerkracht in steden

1. De meeste wereldsteden staan voor de opgave om veerkracht te integreren in hun toch al overladen takenpakket. Tegelijkertijd hebben ze een chronisch tekort aan middelen. Hun aandeel in de nationale begroting moet aanzienlijk groeien, wat uiteindelijk betekent dat de nationale inkomsten van elk land anders moeten worden verdeeld.

2. Op dit moment wordt het broeikaseffect algemeen erkend als een van de meest bedreigende chronische spanningen. De energietransitie geldt als het antwoord daarop. Dat is maar deels het geval: Helaas zal zelfs een volledige stopzetting van de emissie van broeikasgassen in 2050 de opwarming van de oceanen, het toenemende aantal stormen en regenval en de voortschrijdende woestijnvorming elders niet onmiddellijk stoppen. De atmosfeer is immers verzadigd met CO2 en andere broeikasgassen.

3. Het perspectief van veerkracht op de lange termijn zal de stedelijke planning radicaal veranderen. Afgezien van de noodzaak van grondige verbeteringen in de fysieke inrichting van steden in het volgende decennium, staat het voortbestaan ​​van veel steden zelf op het spel als gevolg van de stijging van de zeespiegel. Dit veerkrachtdenken op lange termijn staat nog in de kinderschoenen.

4. Steden moeten, in samenwerking met nationale autoriteiten, investeren in geavanceerde prognosetechnieken van (natuurlijke) rampen, waarbij gebruik wordt gemaakt van sensoren en kunstmatige intelligentie. Alle strategieën om de gevolgen van rampen te verminderen vereist betere kennis van het voorkomen, de intensiteit, het gedrag en de impact van dreigende gevaren.

5. Rampenplannen worden ontwikkeld samen met burgers, die mogelijk specifieke rollen toegewezen krijgen, mochten deze plannen uitgevoerd moeten worden. De voorbereiding op acute schokken houdt ook de voorbereiding in van ruimte voor tijdelijke huisvesting, het in kaart brengen van tijdelijke externe communicatiekanalen en het voorbereiden van strategieën voor (tijdelijke) herbouw of verwoeste delen van de stad.

6. De relatie tussen door de mens veroorzaakte ramspoed en onvoldoende huisvesting, ziekte, gebrek aan opleiding, werkloosheid, lidmaatschap van bendes en misdaad is bewezen, maar wordt vaak verwaarloosd. Hetzelfde geldt voor minder tastbare effecten zoals gebrek aan identificatie, zelfverloochening en depressie. Voor elke stad is de eerste, zij het grote stap naar veerkracht het verhogen van het inkomen, het bieden van behoorlijke huisvesting en werken een aantrekkelijke leefomgeving.

7. Secularisatie en individualisering en meer in het algemeen verlies van sociaal kapitaal kenmerken het leven in de hedendaagse stad. Dit geldt voor alle sociale groepen en gaat gepaard met groeiend wantrouwen, verminderde deelname aan gemeenschapsleven en minder bereidheid om te helpen. Al deze omstandigheden verzwakken de veerkracht. Steden kunnen dit proces omkeren door “commoning” – initiatieven op buurtniveau – te stimuleren en te ondersteunen, de identiteit van de stad te versterken en vooral door participatie en zelfbestuur van burgers op alle niveaus mogelijk te maken.


[1]http://www.100resilientcities.org/resources/

[2]http://mosecom.ru/

[3]https://www.beesmart.city/solutions/environmental-monitoring-system

[4]https://www.oneconcern.com

[5]https://www.forbes.com/sites/marshallshepherd/2019/02/07/from-rooftop-safe-haven-to-ai-a-new-generation-of-disaster-recovery-is-born/#449c9b843f27

[6]https://www.fastcompany.com/90328015/this-tech-tells-cities-when-floods-are-coming-and-what-they-will-destroy

[7]https://petabencana.id

[8]https://info.petabencana.id/

[9]https://icos.urenio.org/applications/cognicity/

[10]https://www.fastcompany.com/90259313/ibm-is-funding-a-fleet-of-rubber-ducky-inspired-gadgets-to-help-disaster-response

[11]https://media.ifrc.org/ifrc/what-we-do/disaster-and-crisis-management/disaster-preparedness/

[12]http://understandinsurance.com.au/preparing-for-disasters

[13]https://www.huffpost.com/entry/haiti-earthquake-anniversary_n_5875108de4b02b5f858b3f9c?ncid=engmodushpmg00000004

[14]https://www.mercycorps.org/articles/haiti/5-years-after-quake-journey-relief-recovery

[15]http://www.oecd.org/innovation/research/1825848.pdf

[16]https://www.oecd.org/gov/innovative-government/embracing-innovation-in-government.pdf

[17]https://stadszaken.nl/ruimte/openbare-ruimte/2139/wat-doen-we-tegen-bodemdaling-lessen-uit-rotterdam-en-woerden

[18]https://www.archdaily.com/918438/bjarke-ingels-ted-talk-on-floating-cities-and-the-lego-house?utm_medium=email&utm_source=ArchDaily%20List&kth=

[19]http://100resilientcities.org/wp-content/uploads/2017/07/WEB_170720_Summit-report_100rc-1.pdf

[20]https://medium.com/mit-technology-review/the-mind-boggling-task-of-protecting-new-york-city-from-rising-seas-1efdfa5c4a32

[21]https://www.nycedc.com/sites/default/files/filemanager/Projects/LMCR/Final_Image/Lower_Manhattan_Climate_Resilience_March_2019.pdf?utm_medium=website&utm_source=archdaily.com

[22]https://www.beesmart.city/solutions/h-a-r-d-disaster-risk-assessment-made-simple

[23]https://modus.medium.com/resilience-is-the-design-imperative-of-the-21st-century-5df4b146f9e9

[24]https://modus.medium.com/resilience-is-the-design-imperative-of-the-21st-century-5df4b146f9e9

[25]https://100rc.app.box.com/v/Midterm-Report/file/362759090369

[26]https://www.fastcompany.com/90328267/the-rockefeller-foundation-is-unceremoniously-ending-its-successful-resilience-program

[27]https://www.100resilientcities.org/how-to-develop-a-resilience-strategy/

[28]https://assets.rockefellerfoundation.org/app/uploads/20160105134829/100RC-City-Resilience-Framework.pdf

[29]https://s3.eu-central-1.amazonaws.com/storage.resilientrotterdam.nl/uploads/2017/11/09115607/strategy-resilient-rotterdam.pdf

[30]https://www.100resilientcities.org/strategies/

[31]https://www.arup.com/perspectives/city-resilience-index

[32]https://www.dropbox.com/s/wavi1sk9lmudj7o/CRI%20Exploring%20Resilience%20Toolkit.pdf?dl=0

De gezonde stad

Dit overzicht van gezondheidsproblemen in steden maakt duidelijk dat deze niet in de eerste plaats van medische aard zijn. Ze hebben te maken met armoede, gebrek aan elementaire voorzieningen maar ook met welvaart en levensstijl.

Smog: Foto van Holger Link op Unsplash

Het gaat beter met de gezondheid van bewoners van steden, maar nog lang niet goed. Tussen 1990 en 2015 is het sterftecijfer wereldwijd van kinderen onder de leeftijd van 5 gedaald van 90 tot 43 sterfgevallen per 1.000 levendgeborenen. Wat nog steeds betekent dat wereldwijd om de vijf seconden een kind sterft. Kindersterfte is de belangrijkste oorzaak van (regionale) variaties in de levensverwachting[1]


De gezonde stad is de eerste aflevering van een reeks korte essays over hoe steden humaner kunnen worden. Daarvoor is een balans nodig tussen duurzaamheid, sociale rechtvaardigheid en kwaliteit van leven. Dit vereist vergaande keuzen. Zodra deze keuzes zijn gemaakt, spreekt het voor zich dat we mede slimme technologieën gebruiken om ze te realiseren.


Kindersterfte is het laagst in de meest welvarende gezinnen in ontwikkelde landen. Gezondheid en rijkdom zijn nauw met elkaar verbonden. De onderstaande figuur illustreert de verschillen in kindersterfte in stedelijke en landelijke regio’s in verschillende delen van de wereld[2].

Kinderstarfte onder 5 jaar – Bron: The Urban Disadvantage, 2015.

Verbeteren van de gezondheid betekent beschikbaarheid en betaalbaarheid van zorg en bovendien bestrijding van armoede. Veel ziekten houden rechtstreeks verband met de levensomstandigheden, die op hun beurt gerelateerd zijn aan inkomen. Daarom zal een humane stad zich concentreren op hoogwaardige zorg voor al haar burgers en werken aan het verdwijnen van de oorzaken van ziekte. In beide opzichten kan digitale technologie een ondersteunende rol spelen. De technologische oplossingen die hieronder worden gepresenteerd, zijn geselecteerd uit de Smart City Solution Database, een uitgebreide verzameling smart city-applicaties, -hulpmiddelen en -beleid[3]. Het recente rapport van het McKinsey Global Institute, Smart Cities: Digital solutions for a more livable future biedt ook een schat aan inspirerende voorbeelden[4].

Steden: geen gezonde gebieden

Ondanks de gememoreerde verbetering van levensomstandigheden en medische zorg, zijn steden nog steeds ongezonde gebieden, met name in ontwikkelingslanden en opkomende landen en – zij het in mindere mate – ook in ontwikkelde landen. Volgens de Global Burden of Diseases Study van de WHO worden 4,2 miljoen sterfgevallen wereldwijd per jaar veroorzaakt door fijnstofdeeltjes[5].

India

Neem bijvoorbeeld India, waar economische groei leidt tot ongekende stedelijke groei. Luchtverontreiniging wordt gezien als de directe oorzaak van 627.000 sterfgevallen per jaar. Bovendien blijkt uit een officiële studie van 1.405 steden dat slechts 50% van de stedelijke gebieden een aansluitingen heeft op het drinkwaternet en dat water gemiddeld slechts drie uur per dag wordt geleverd. Afvalverwijderings- en rioolwaterzuiveringsinstallaties ontbreken in de meeste steden in India: 30% van de huishoudens heeft geen toilet, de dekking van het rioleringsnetwerk is slechts 12%, terwijl de rioolwaterzuivering nog lager is met 3%.

Het grootste deel van het onbehandelde rioolwater wordt geloosd in rivieren, vijvers of meren, die tevens de belangrijkste bron van drinkwater zijn[6].

Een miljard stadsbewoners wereldwijd leeft in sloppenwijken, op trottoirs of onder bruggen. Bijna allemaal ontbreekt het aan drinkwater en sanitaire voorzieningen.

In het verleden waren steden in nu ontwikkelde landen ook extreem ongezonde plaatsen, waar geregeld epidemieën uitbraken waaraan een groot deel van de bevolking stierf. De levensomstandigheden zijn de afgelopen eeuw aanzienlijk verbeterd; hetzelfde geldt voor sanitaire voorzieningen, schoon drinkwater en medische zorg. De lucht is schoner geworden, maar vervuiling is nog steeds een groot probleem. Nabij de hoofdwegen is de concentratie van fijnstof door zwevende deeltjes onverantwoord hoog, vooral op warme, windstille dagen.

Astma

Meer dan 26 miljoen mensen in de Verenigde Staten hebben astma en daardoor moeite met ademhalen. Veel chronische ziekten in het land zijn geassocieerd met de kwaliteit van de lucht. Afro-Amerikaanse bewoners sterven driemaal zo vaak aan astma dan blanken. Zij wonen binnen gesegregeerde gemeenschappen met slechte huisvesting, in de buurt van zware industrie, transportcentra en andere bronnen van luchtvervuiling[7].

Infectieziekten zijn wijd verbreid. In ontwikkelingslanden worden ze geassocieerd met het gebrek aan sanitaire voorzieningen, muggen en vervuiling van water en lucht. In ontwikkelde landen houden infectieziekten in de eerste plaats verband met vervuilde lucht.


Lucht filteren
Helaas gaat het vele jaren duren om fijnstof te elimineren. Daarom zuigt dit apparaat buitenlucht in een filtersysteem, verzamelt fijnstof en nano-deeltjes en levert het schone lucht af. Het apparaat maakt geen gebruik van fossiele bronnen en is beschikbaar voor een lage prijs[8].

Het voorkomen van infectieziekten in ontwikkelingslanden is verminderd door betere medische zorg, meer borstvoeding, vaccinatie tegen mazelen, supplementen met vitamine A en het gebruik van geïmpregneerde muskietennetten. Tegelijkertijd dreigt de aidsepidemie de gemaakte vooruitgang teniet te doen, met name in Oost- en Zuid-Afrika[9]

Wereldwijd zorgt de toenemende welvaart van stedelingen voor meer gezondheidsproblemen gerelateerd aan levensstijl en luchtverontreiniging. De oplossing daarvan vereist ingrijpende veranderingen van de steden zelf en van het gedrag van burgers. Het gaat onder andere om meer stedelijk groen, steden beter beloopbaar maken, afname van het autoverkeer, overgang naar elektrische voertuigen alsmede veranderende voedings- en bewegingsgewoonten. Het belang van lichamelijke inspanning (minstens 2,5 uur lopen per week) wordt steeds vaker benadrukt[10]en ondersteund door medisch onderzoek[11].


Hoe worden Amerikanen weer lichamelijk actief?
Radbonus is een smartphone-applicatie die fietsen bevordert door pendelaars in samenwerking met gemeenten en bedrijven[12]. De app. volgt de afstanden die met de fiets worden afgelegd en voor een bepaald aantal kilometers is er een bonus, bijvoorbeeld een korting in winkels. Tot nu toe fietsten de deelnemers 6.000.000 kilometer, een equivalent van 21.400 ton CO2-uitstoot per auto.

foto van Victor Kern op Unsplash

Een aanzienlijk aantal psychische gezondheidsproblemen heeft ook te maken met de hardheid van omgangsvormen, het misbruik van alcohol en drugs en het hebben van geen vaste woon- of verblijfplaats.

Gezondheidsrisico’s meten

Steden meten al vele jaren de kwaliteit van de lucht met behulp van een sensornetwerk, een van hun eerste slimme stadskenmerken. Meting was gericht op verontreiniging door ozon, stikstofmonoxide, stikstofdioxide, fijnstof en zwarte koolstof (roet), als zijnde oorzaken van gezondheidsproblemen die aan vervuiling kunnen worden toegeschreven.

Barcelona wordt algemeen geprezen als een van de eerste steden die sensoren over de hele stad heeft verspreid geplaatst om luchtverontreiniging te meten. De resultaten hebben de directe relatie tussen luchtkwaliteit en de intensiteit van het verkeer bevestigd. De algemene klacht is sindsdien dat gerichte actie achterbleef en de mate van vervuiling niet veranderde.

Amsterdam

Ook in Amsterdam wordt de luchtkwaliteit al jaren gemeten en hoewel auto’s minder vervuilend zijn geworden, is de intensiteit van het verkeer toegenomen. Als gevolg daarvan overtrof het niveau van vervuiling door fijnstof en stikstofdioxide (NO2) in 2018 de normen van de Wereldgezondheidsorganisatie op veel plaatsen[13]. Het stadsbestuur stelde dat het leven van een gemiddelde burger van Amsterdam met een jaar wordt verkort vanwege vervuiling. De GGD van Amsterdam schat dat 4,5% van het verlies aan gezonde jaren het gevolg is van blootstelling aan vuile lucht. Om deze uitkomst in context te plaatsen: Het percentage is minder dan de schade aan de volksgezondheid veroorzaakt door roken (13,1%) en overgewicht (5,0%), maar meer dan de schade veroorzaakt door gebrek aan beweging (3,5%) en overmatig drinken (2,8 %)[14].

Ondanks de overvloed aan al verzamelde gegevens vroeg het onlangs geïnstalleerde stadsbestuur verrassend aan Google om de luchtkwaliteit gedurende één jaar te meten[15]. Google – met zijn Street View-auto’s – deed hetzelfde in Londen en Kopenhagen en enkele Amerikaanse steden[16].

Doel van deze extra meting is waarschijnlijk om het draagvlak voor het aanstaande verbod op auto’s het hele stadscentrum te versterken.


Breeze-technologies
Er is een groot aanbod aan apparaten die de luchtkwaliteit meten. De start-up Breeze-technologies onderscheidt zich door het aanbieden van goedkope sensoren en de vermelding van hun resultaten op online kaarten van de lokale omgeving[17]. Maatschappelijk verantwoordelijke bedrijven sponsoren de sensoren die gegevens aan dit portaal leveren. Ze worden geïnstalleerd in gebouwen van de bedrijven of bij geïnteresseerde burgers thuis.

Kaart: Breeze technologies

Luchtkwaliteit meten als een gemeenschaps-activiteit: het AiREAS-project in Eindhoven

Doeltreffende oplossingen voor luchtvervuiling variëren van bomen planten, bussen elektrificeren, verkeer verminderen of zelfs de lucht filteren. Aangezien de intensiteit van het verkeer een goede indicatie is voor het vervuilingsniveau, ligt vermindering van het verkeer voor de hand. Deze maatregel stuit vaak op weerstand bij burgers die niet onmiddellijk door de vervuiling getroffen worden.  Om deze reden starten belanghebbende burgers projecten op om de kwaliteit van de lucht te meten. Een zeer professioneel initiatief is het AiREAS-project in Eindhoven[18]. Samen met kennisinstellingen en de overheid is een innovatief meetsysteem ontwikkeld. De 35 sensoren zijn verdeeld over het gebied van de stad en het systeem biedt real-time informatie[19]. De AiREAS-groep bespreekt regelmatig de resultaten met andere burgers en met de stedelijke overheid, die al enkele maatregelen heeft genomen en op het verwachte niveau van luchtvervuiling anticipeert bij het ontwerp van plannen. De meting van de kwaliteit van de lucht wordt aangevuld met medisch onderzoek. Dit onderzoek heeft bevestigd dat burgers in de nabijheid van de hoofdwegen en de luchthaven een verhoogd risico hebben op sterfte, verminderde longfunctie en astma.

Onlangs bereikte het project een belangrijke mijlpaal. De gemeente Eindhoven heeft verklaard dat het een van zijn hoofddoelen wordt om een ​​gezonde plaats om te wonen te zijn.

Het AiREAS-project is verbonden met vergelijkbare initiatieven in andere Europese steden. Af en toe worden de gegevens uitgewisseld. Bijvoorbeeld, de korte video hieronder, onthult de kwaliteit van de lucht op oudejaarsavond. Kijk wat er gebeurt om 23.30 uur! De violette kleur betekent dat de lucht ongeveer vergiftigd is!

Projecten zoals AiREAS bewijzen dat alleen meten niet voldoende is om de gezondheid van een stad te verbeteren. Integendeel, de installatie van sensoren en de intentie om metingen over een langere periode te doen, kunnen onderdeel zijn van een strategie om acties uit te stellen.

Metingen verricht door een goed geïnformeerd en aanhoudend burgerinitiatief leiden vaker tot directe acties en zij zijn meestal ook veel goedkoper.

Zoals het onderstaande voorbeeld illustreert, is het gebruik van sensoren niet beperkt tot het meten van de kwaliteit van de lucht en het water. Ze kunnen ook worden gebruikt om de aanwezigheid van infectieuze insecten te detecteren.


Het meten van de kans op infectieziekten
Gezondheidsinstellingen controleren met behulp van vallen de aanwezigheid van infectieuze muggen. Deze vallen worden handmatig geïnspecteerd en zijn daarom arbeidsintensief en duur. Een nieuw ontwikkelde sensor telt automatisch de insecten, onderscheidt muggen, identificeert de specificaties en het geslacht en bepaalt de leeftijd[20]. De gegevens zijn in real-time beschikbaar voor City Heath Agencies.

Afbeelding: Muggen sensor van Irideon

E-health

Vooral in welvarende gebieden wordt technologie gebruikt bij diagnose en behandeling, waaronder de automatisering van bepaalde vormen van chirurgie. De farmaceutische industrie heeft veel nieuwe medicijnen ontwikkeld, zij het vaak tegen torenhoge prijzen. Veel van deze veranderingen zijn commercieel gedreven en hun impact op de kwaliteit van de zorg  is niet vanzelfsprekend. Tegelijkertijd kan automatisering ertoe bijdragen dat de zorg betaalbaar blijft. Nu al gebruikt de gezondheidszorg in Nederland 14% van het BNP[22].

Jarenlang is al voorspeld dat de gezondheidszorg drastisch zal veranderen vanwege technologie, informatisering, robotisering en kunstmatige intelligentie[21].

Hieronder bespreek ik een aantal technologische ontwikkelingen in de gezondheidszorg en hun betekenis voor het humaan maken van steden

Informatie, zelfdiagnoses en zelfbehandeling

Het internet telt 325.000 gezondheidssites en -apps, die uitgebreide informatie bieden over ziekten, mogelijkheden voor diagnose en zelfbehandelingen. Veel apps gebruiken gamification, zoals oefeningen om het geheugen te verbeteren. Anderen hebben meer impact en vereisen vormen van monitoring op afstand.


Rehability
Rehability is een gepersonaliseerde game-gebaseerde revalidatieondersteuning voor neurologische patiënten op motorisch en cognitieve gebied[23]. De app. is in staat om patiënten te motiveren en bij de les te blijven, terwijl de kosten van zorg worden verlaagd. Deze oplossing is gebaseerd op meer dan zeven jaar onderzoek op het gebied van cardiologie en pneumologie. Het systeem is gebouwd om revalidatie thuis mogelijk te maken, onder
constant medisch toezicht. De korte video toont een patiënt aan het werk.

Uit onderzoek is gebleken dat slechts een op de drie online symptoomcheckers de juiste diagnoses stelde. Als gevolg daarvan pleiten sommige artsen publiekelijk voor stopzetting van online zelf-diagnose[24].

Geïntegreerde medische informatie

Al vele jaren pleit iedereen die betrokken is bij de gezondheidszorg voor een gecentraliseerde registratie van patiëntgegevens. Zo’n systeem kan de duur van medische behandelingen versnellen en de kosten verlagen. Onnodige herhaling van diagnostische metingen vertraagt vaak de behandeling. Ook zijn behandelingen achteraf niet altijd toereikend omdat bepaalde contextuele gegevens niet beschikbaar waren.

In veel landen, ook in Nederland, wordt de ontwikkeling van een dergelijk systeem gefrustreerd door bezorgdheid over privacy, maar ook door gebrek aan overeenstemming over de inhoud van het systeem. Ook de beschikbaarheid ervan voor de patiënten zelf roept veel discussie op. De complexiteit van de organisatie van de gezondheidszorg is eveneens een hindernis[25].

Op andere plaatsen, waarschijnlijk gekenmerkt door minder aandacht voor privacy en gedistribueerde belangen, hebben gecentraliseerde systemen hun waarde bewezen.


Het geïntegreerde medische informatie- en analysesysteem (IMIAS) in Moskou
Dit programma is bedoeld voor patiënten, artsen en managers binnen de gezondheidszorg[26]. Patiënten kunnen hun afspraken online plannen; artsen hebben een overzicht van de medische geschiedenis van de patiënt en het management kan de werklast binnen poliklinieken in de hand houden. Het programma is ontworpen om op landelijk niveau te functioneren. Het is volledig operationeel en nieuwe diensten worden stap
sgewijs toegevoegd. Tot nu toe functioneert het in Moskou en zijn 8.200.000 unieke patiënten geregistreerd, dat is ongeveer 66% van alle Moskovieten. 200.000 inwoners van de stad maken dagelijks afspraken met een arts via IMIAS. Door de toegenomen efficiëntie door het gebruik van elektronische formulieren zijn de wachttijden met 50% gedaald en besparen artsen tot 2 miljoen werkuren per jaar (meer dan 30%).

Patiënt logt op IMIAS in – Foto gemeente Moskou

Elders, bijvoorbeeld in het Taipei Medical University Hospital, is het gebruik van blockchain-technologie effectief gebleken om privacyproblemen aan te pakken[27].

Telegeneeskunde

Het volgen van patiënten op een afstand (thuis) in komende jaren – vooral in westerse landen – toenemen. Huisartsen zijn op verschillende locaties in Nederland al met telegeneeskunde gestart: Consulten vinden soms plaats op afstand, al dan niet samen met eenvoudige testapparatuur voor thuisgebruik.

Hetzelfde geldt voor digitale geautomatiseerde digitale observaties, bijvoorbeeld bij ouderen thuis. Patiënten voor wie dit nuttig is, kunnen tijdig meldingen ontvangen over vaccinaties, gebruik van toilet, naleving van therapieën of het gebruik van beschikbare apparaten. Sensoren die aan astma-inhalatoren zijn bevestigd, kunnen bijvoorbeeld controleren of deze correct wordt gebruikt.

De onderstaande animatie laat zien hoe een digitaal consult door een arts kan plaatsvinden

Gezien de voldoende beschikbaarheid van huisartsen in ontwikkelde landen, zal telegeneeskunde vooral ingezet worden in minder bevolkte regio’s en in regio’s waar huisartsen niet overal beschikbaar zijn.


Cisco’s connected health children
Het Cisco TelePresence-systeem kan mensen van verschillende locaties via video en audio verbinden en hen op afstand laten samenwerkingen. De Cisco Extended Care is een browsergebaseerd platform voor patiënten en hun ouders om toegang te krijgen tot gezondheidsdiensten vanaf elke gewenste locatie. Afspraken en ongeplande consulten kunnen eenvoudig worden gemaakt. Het ondersteunt ook instant messaging, videoconferencing en het delen van informatie. Het systeem wordt onder meer toegepast in Brazilië, waar specialisten vanuit een kliniek consulten aanbieden die in lokale klinieken kunnen worden bijgewoond[28].

Consult op afstand met Telepresence – foto: Cisco

Monitoring op afstand: de komende grote stap voorwaarts?

De hierboven besproken oplossingen zijn over het algemeen geschikt voor goed opgeleide en digitaal bekwame mensen[29]. Echter, de ruime beschikbaarheid van medische informatie, de mogelijkheid tot diagnose en zelfbehandeling leidt ertoe dat sommige mensen obsessief gefixeerd zijn op met symptomen van mogelijke ziekten[30]

Zou de toekomst niet kunnen zijn dat we bezig zijn met het doen van de voor de hand liggende dingen voor onze gezondheid, zoals wandelen, fietsen, lekker eten en plezier maken[31]en dat symptomen van ziekten dankzij wearables vroegtijdig en permanent op de achtergrond worden gemonitord, zonder dat we ons hiervan bewust zijn?

Het lokale gezondheidscentrum zal de gegevens van alle patiënten controleren en analyseren met behulp van kunstmatige intelligentie. Daarbij kunnen miljoenen diagnostische gegevens van onszelf en van andere patiënten worden gebruikt. Door gegevens van veelvoorkomende ziektegevallen te analyseren, kunnen gezondheidsdiensten groepen mensen identificeren met verhoogde risicoprofielen en gericht interveniëren. Met het daaruit resulterende patroon kunnen ziektes worden voorspeld, gevolgd door geautomatiseerde suggesties voor zelfbehandeling of een advies om de huisarts te raadplegen, terwijl we waarschijnlijk tot op dat moment nog niets anders ervaren hebben dan vage klachten. Patiënten voor wie dit nuttig is, kunnen tijdig meldingen ontvangen over vaccinaties en naleving van bepaalde therapieën of het gebruik van bepaalde apparaten.

Hetzelfde idee zou de zorg voor oudere mensen die alleen wonen, fundamenteel kunnen verbeteren. Waarschijnlijk worden er dan meer gegevens verzameld en wordt de wijkverpleegkundige geïnformeerd voorafgaand aan haar dagelijkse bezoek.

Onnodig om te zeggen dat een dergelijk systeem alleen stapsgewijs kan worden geïmplementeerd om zijn effectiviteit en vooral de impact ervan op de gezondheid van de mens te vast te stellen. 


Smart Service Power
Smart Service Power stelt ouderen in staat om zo lang mogelijk in hun vertrouwde omgeving te leven[32]. Digitale technologie zorgt voor de juiste zorg in geval van incidenten of in geval van niet-naleving van voorgeschreven gedrag. Het systeem bevat een module voor detectie van vallen of bewusteloos

raken die automatisch de wijkverpleegkundige alarmeert. Bovendien dragen de betrokkenen sensoren die het vochtgehalte controleren en herinneren ze cliënten te drinken als ze dit vergeten. Een intelligente tabletdispenser zorgt ervoor dat medicatie correct wordt gebruikt en een digitale assistent ondersteunt mensen in hun dagelijks leven. De korte video hieronder geeft uitleg over het Smart Service Power-project en de implementatie ervan in Duitsland.

Gezondheid in de humane stad

Dit korte essay heeft getoond dat de gezondheid wereldwijd verbetert dankzij toenemende medische zorg. Tegelijkertijd zijn ziekten steeds meer verbonden met door mensen zelf gecreëerde omstandigheden.  Daarbij komt dat deze armere mensen harder treffen dan rijkere. Nadat de bestrijding van muggen de kans op infectieziekten heeft verminderd, is er nog steeds sprake van slechte sanitaire voorzieningen en gebrek aan schoon drinkwater. Ook luchtvervuiling eist zijn tol. Hierbij moet tevens een groeiend aantal ziekten als gevolg van de levensstijl worden toegevoegd.

Als gevolg hiervan is de verbetering van de gezondheid niet primair een medisch probleem. Voor ontwikkelingslanden zijn het verbeteren van woonomstandigheden, sanitaire voorzieningen, drinkwater en medische zorg, met name voor jonge kinderen en hun moeders – inclusief anticonceptie en opleiding – prioriteiten. Voor alle steden geldt dat de verbetering van de kwaliteit van de lucht alleen mogelijk is door een radicaal herontwerp van de stad en het verminderen van de rol van gemotoriseerd verkeer. Een gezondere levensstijl vraagt steeds meer aandacht en hetzelfde geldt voor de behandeling van mensen met psychische, alcohol- en drugsproblemen, vooral jongeren.

Aangezien gezondheid en welvaart in het algemeen sterk gecorreleerd zijn, zijn een leefbaar inkomen, deugdelijke huisvesting en een sociaal leven het ultieme recept voor gezondheid voor kansarmen overal ter wereld.

Tegen deze achtergrond is in ons deel van de wereld een pleidooi voor nog meer medische technologie, inclusief e-health enigszins beschamend. De groei in gezonde jaren als gevolg van investeringen in de gezondheidszorg in ontwikkelingslanden overtreft veruit de impact van dezelfde investering in welvarende landen. De meeste ontwikkelingslanden zijn echter op de goede weg en we kunnen vaak leren over de effectiviteit van hun aanpak.

Ik sluit dit essay af met een samenvatting van de essentie van een humane benadering van gezondheid in onze steden, rekening houdend met de relatie tussen stedelijk beleid, rijkdom en gezondheid. Veel actoren zijn betrokken bij deze aanpak en zeker niet alleen bij de overheid van de stad.

Acties voor een humane benadering van gezonde steden

1. Gezondheid van burgers, de toename van gezonde jaren voor alle burgers inbegrepen, is een hoeksteen van het stedelijk beleid, met name met betrekking tot betaalbare huisvesting, inkomen, stadsontwerp en verkeer.

2. Het stadsbestuur garandeert de beschikbaarheid van eerstelijns medische hulp, zoveel mogelijk in goed uitgeruste medische centra die gemakkelijk te bereiken zijn, inclusief telegeneeskunde.

3. Voor ouderen die alleen wonen, wordt adequate persoonlijke assistentie ondersteund door elektronische hulpmiddelen. Deze worden ontwikkeld in nauwe samenwerking met huisartsen en wijkverpleegkundigen.

4. In plaats van dat mensen met psychische problemen verdwalen in de talloze organisaties en klinieken, zal een persoonlijke counselor worden toegewezen die hen zo nodig in contact zal brengen met gespecialiseerde verzorgers en gemeentelijke diensten.

5. Mensen die dat willen kunnen deelnemen aan een project dat hun gezondheid op afstand controleert, tijdig adviezen geeft en hen waarschuwt als ze contact met hun huisarts moeten opnemen. Op de lange termijn kan een dergelijk systeem standaard worden.

6. Gezondheidsvoorlichting is gericht op een gezonde levensstijl, waar mogelijk gebaseerd op wetenschappelijk onderzoek en distantieert zich van dogmatische propaganda van specifieke doctrines of hypes.

7. Bureaucratie wordt verbannen uit alle soorten medische zorg. Teams zijn zoveel mogelijk zelf-organiserend en de beschikbare tijd voor patiënten is gemaximaliseerd.

8. Een adviesorgaan op nationaal niveau zal prioriteit vaststellen voor investeringen in medisch en farmaceutisch onderzoek om te voorkomen dat deze investeringen exclusief worden gedreven door technologische, commerciële of wetenschappelijke belangen.


[1]https://en.wikipedia.org/wiki/Life_expectancy

[2]https://www.savethechildren.org/content/dam/usa/reports/advocacy/sowm/sowm-2015.pdf

[3]https://www.beesmart.city

[4]https://www.mckinsey.com/~/media/mckinsey/industries/capital%20projects%20and%20infrastructure/our%20insights/smart%20cities%20digital%20solutions%20for%20a%20more%20livable%20future/mgi-smart-cities-full-report.ashx

[5]http://ghdx.healthdata.org/gbd-2016

[6]http://www.thehindu.com/opinion/columns/smart-cities-dont-make-me-laugh/article19897715.ece

[7]http://www.thehindu.com/opinion/columns/smart-cities-dont-make-me-laugh/article19897715.ece

[8]https://ete-ing.de/en/

[9]https://data.unicef.org/resources/levels-trends-child-mortality-2017/

[10]https://medium.com/@andrewmerle/the-solution-to-make-america-physically-active-96434fb5884c

[11]https://medium.com/luminate/brisk-walking-linked-to-remarkably-longer-life-regardless-of-weight-c4332b001ace

[12]https://radbonus.com/

[13]https://www.infomil.nl/onderwerpen/lucht-water/luchtkwaliteit/regelgeving/wet-milieubeheer/beoordelen/grenswaarden/

[14]https://www.parool.nl/nieuws/verwachte-verbetering-blijft-uit-lucht-in-de-stad-nog-net-zo-vies~bea8f836/

[15]https://www.bright.nl/nieuws/artikel/4712471/google-street-view-autos-gaan-luchtkwaliteit-amsterdam-meten

[16]https://sustainability.google/projects/airview/

[17]https://www.breeze-technologies.de/

[18]http://www.aireas.com

[19]http://www.aireas.com/local-aireas/

[20]https://www.beesmart.city/solutions/smart-mosquito-trap-to-automate-urban-surveillance-of-disease-vectors

[21]https://medium.com/artificial-intelligence-network/googles-ai-is-diagnosing-lung-cancer-with-artificial-intelligence-better-than-humans-cefe8825cbec

[22]https://www.zuyd.nl/binaries/content/assets/zuyd/onderzoek/inaugurele-redes/zorg-op-afstand—lectorale-rede-marieke-spreeuwenberg.pdf

[23] http://www.rehability.me/

[24]https://elemental.medium.com/the-grim-appeal-of-diagnosing-yourself-on-the-internet-6e3820528c71

[25] https://www.zuyd.nl/binaries/content/assets/zuyd/onderzoek/inaugurele-redes/zorg-op-afstand—lectorale-rede-marieke-spreeuwenberg.pdf

[26]https://www.mos.ru/en/news/item/13864073/

[27]https://phros.io/

[28]https://smartcitiescouncil.com/system/tdf/main/public_resources/A%20brighter%20future%20for%20children%20in%20Brazil.pdf?file=1&type=node&id=3494

[29]https://www.ou.nl/documents/40554/724769/Oratieboekje_Catherine_Bolman_DEF_15012019.pdf/48046c78-622a-400f-213d-46995a221b46

[30]https://elemental.medium.com/the-grim-appeal-of-diagnosing-yourself-on-the-internet-6e3820528c71

[31]https://elemental.medium.com/these-so-called-vices-are-good-for-your-health-5519333eeb7e

[32]http://www.smartservicepower.de/en/

Inleiding bij een nieuwe reeks

Het begrip ‘smart city’ roept gemengde gevoelens op. Ergens tussen utopie en dystopia. Een beter uitgangspunt voor stedelijke ontwikkeling is de wens een humane stad te zijn. Technologie kan daarbij helpen. In 18 korte essays onderzoek ik hoe.

De ontwikkeling naar een humane stad gebeurt niet vanzelf: Het is een keuze die veel inspanning vergt. Als deze keuze eenmaal is gemaakt, ligt het ‘slimme’ gebruik van technologie voor de hand. Immers, welke stad wil dom zijn? Slim (smart) doelt dan op de keuze van technologische hulpmiddelen bij de realisering van humane principes.

Daarom is het leidmotief van deze serie Steden in de toekomst: Vanzelfsprekend smart. Humaan als keuze.

Steden van de toekomst

Het aandeel van mensen dat in steden woont groeit gestaag. Deze concentratie heeft ook gevolgen voor de minder of onbevolkte delen van de wereld en de oceanen. Steden kunnen niet bestaan ​​zonder de rest van de wereld, maar het evenwicht is op veel manieren verstoord. Kiezen voor een humane stad betekent ook ontwikkelen van een gelijkwaardige relatie tussen de stad en haar omgeving.

Humaan als keuze

De ontwikkeling van een humane stad vereist de gelijktijdige toepassing van drie principes: duurzaamheid, rechtvaardigheid en leefbaarheid.

Duurzaamheid:

Zinvol werk en een eerlijk inkomen voor iedereen nu, wat niet ten koste gaat van de welvaart van de aarde en de natuur of van toekomstige generaties.

Rechtvaardigheid:

Gelijke kansen, vrijheid, democratie, veiligheid, rechtsbescherming en respect voor diversiteit in de manier waarop mensen samenleven.

Leefbaarheid:

De bijdrage van de door de mens gemaakte omgeving, inclusief werk, huisvesting, sociale contacten, onderwijs, zorg en andere voorzieningen aan de groei van competenties en geluk.

Binnen elk van deze principes moeten keuzes worden gemaakt en de drie principes als geheel moeten in evenwicht zijn. Daarom is de ontwikkeling van een humane stad een groeiproces, waaraan velen bijdragen.

Smart als vanzelfsprekendheid

Technologie heeft geen intrinsieke waarde. Bestaande technologieën komen voort uit het nastreven van politieke doelen, commerciële belangen en uit wetenschappelijke ontdekkingen. Hun impact is zowel destructief als constructief gebleken. Lang niet iedereen heeft er in dezelfde mate van geprofiteerd.

Deze reeks essays geeft vele voorbeelden van bruikbare technologieën, in het besef dat een deel van de technologieën die bijdragen aan de ontwikkeling van humane steden nog moet worden ontwikkeld.

Stedelijke uitdagingen

Stedelijk beleid staat ​​voor een dubbele uitdaging: zorgdragen voor een humane ontwikkeling en daarbij slimme hulpmiddelen kiezen, ontwikkelen en inzetten. De 18 essays in deze reeks vertegenwoordigen elk een van deze uitdagingen (figuur hieronder) en ze monden uit in acties voor om deze op te pakken.

De eerste aflevering heet ‘Gezonde steden’ en verschijnt komende week.

Afvang en opslag van CO2 (CCS): Het stiefkind van de energietransitie

De komende decennia worden wereldwijd nog miljarden tonnen CO2-equivalenten uitgestoten ondanks de overgang naar schone energie. Hoe zeer ligt het dan voor de hand om deze schadelijke gassen
op te vangen en op te slaan, of te wel CCS (carbon capture and storage)?

Direct air capture technology – Foto: Carbon Engineering

Nee, zegt een aantal milieuactivisten. Geld dat je investeert in CCS kun je niet meer gebruiken voor onderzoek naar schone energiebronnen. Het zal bovendien de industrie ervan weerhouden om alternatieven voor het gebruik van fossiele brandstoffen te zoeken. Ik vind dat de vermindering van CO2 in de dampkring een hoger doel is dan stoppen met het gebruik van fossiele brandstoffen. Maar zoals nog zal blijken, hebben we die keuze niet eens. 

Tot nu toe zijn inspanningen op dit het gebied van CCS beperkt en dat geldt – wereldwijd – ook voor onderzoek op dit gebied. De techniek zelf is overigens niet nieuw, wel de schaal waarop deze toegepast zou moeten worden.

Het meest recente rapport[2]van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) benadrukt dat CCS, ook wel ‘negatieve emissie’ genoemd, tot ver in de 22steeeuw onafwendbaarder is. Dit náást alle tot nu toe voorgenomen inspanningen om de uitstoot van broeikastgassen ze veel mogelijk te beperken. 

Bij de berekening van het vereiste tempo van de vermindering van CO2-emissie, is ervan uitgegaan dat er tot 2050 nog tussen de 600 en 1200 miljard ton aan koolstof in de atmosfeer terecht zal komen (afhankelijk van 1,5oC dan wel 2oC opwarming van de aarde). Het gevolg is dat zich in 2050 zo’n gigantische hoeveelheid CO2in de atmosfeer heeft opgehoopt dat de opwarming van de aarde nog decennia gewoon doorgaat. Met het afvangen én verwijderen van CO2 kan dus eigenlijk geen dag worden gewacht. 

De noodzaak van negatieve emissies – Afbeelding World Resource Institute

Ook het afvangen van CO2 zal na 2050 noodzakelijk zijn omdat het zeer onwaarschijnlijk is dat tegen die tijd voor alle CO2-bronnen alternatieven beschikbaar zullen zijn. Uiteindelijk zal er in de periode vanaf heden tot 2100 élk jaar 8 miljard ton af- en opgevangen en opgeslagen moeten worden.

Eerder al had het Planbureau voor de Leefomgeving (CPL) al uitgerekend, dat de energietransitie een stuk goedkoper is bij een maximale inzet van CCS én van biomassa. Het CPL pleitte er eveneens voor géén middelen ongebruikt te laten[3]

De kosten van verschillende varianten beperking CO2-uitstoot – Afbeelding Planbureau voor de leefomgeving

Het Ministerie van Economische Zaken en Klimaat heeft de opdracht verstrekt aan onder andere De Gemeynt en CE Delft om alle argumenten voor en tegen CCS te onderzoeken en tot een afweging te komen, uitmondend in een ‘routekaart’ als basis voor het afvangen van CCS[4]. De verwijdering van CO2 uit de lucht is daarbij nog niet aan de orde. 

Het Ministerie heeft aan de makers van dit rapport de boodschap meegegeven dat de toepassing van CCS gericht zal zijn op de industrie, dat er alleen opslag onder zee zal plaatsvinden en dat er nog geen rekening wordt gehouden met de verkoop en het gebruik van CO2.

CCS wereldwijd

Voordat ik op dit voor ons land belangrijke en waarschijnlijk toonaangevende rapport inga, sta ik stil bij wat wereldwijd, en met name in de VS, in wetenschappelijke kringen over het afvangen, verwijderen en opslaan van CO2wordt gezegd. Dit gaat namelijk veel verder.

Voor het verwijderen van CO2 worden in grote lijnen vier methoden onderscheiden[5]

Alternatieve methoden voor CCS – Afbeelding: World Resources Institute

De eerste methode sluit aan bij de verwijdering van CO2 bij de bron, maar de aandacht gaat daarbij vooral uit naar het afvangen van CO2 bij de verwerking van biomassa (BECCS; bioenergy with carbon capture and storage). Vermoedelijk, omdat er in de VS veel meer biomassa is en op verantwoorde wijze kan worden geproduceerd. 

In de tweede plaats krijgen natuurlijke methoden om CO2 uit de lucht te halen veel aandacht, zoals een reusachtige uitbreiding van het areaal bos en het houden van vee in bisachtige gebieden. 

In de derde plaats vindt onderzoek plaats naar de rechtstreekse verwijdering van CO2 uit de lucht (DACS: direct air capture with storage). 

In de vierde plaats zijn er sterk innovatieve technieken in ontwikkeling zoals als het kunstmatig produceren en ondergronds opslaan van houtskool, het kweken van planten die zeer veel CO2 kunnen opslaan, ‘verstenen’ van CO2 en het opvangen van CO2 uit de oceanen om aldus hun absorptievermogen van CO2 uit de licht te vergroten.

CCS in Nederland

De onderstaande afbeelding toont in welke typen bedrijven CCS een rol kan gaan spelen. In alle bedrijven geldt dat er voorlopig nog geen alternatieven zijn. De onder groep II vermelde activiteiten zullen in de komende decennia afnemen dan wel geheel verdwijnen.

Primaire bronnen voor de inzet van CCS – Afbeelding CE Delft

De beschikbaarheid van CCS kan dit proces mogelijk vertragen, maar met een vergunningenstelsel valt dit relatief eenvoudig in de hand te houden.

Tot op heden zijn er nog weinig activiteiten die op termijn tot een grootschalig gebruik van CCS zullen leiden. Geen enkele commerciële partij durft het aan om met de ontwikkeling van de vereiste transport- en opslaginfrastructuur te beginnen.  Onder deze omstandigheden ligt het voor de hand dat de overheid een initiërende rol op zich neemt, bijvoorbeeld door deze activiteiten onder te brengen in een vooralsnog voor 100% bekostigde maatschappelijke onderneming.

Duidelijk is dat we zowel het afvangen en opslaan van koolstof en de beperking van de uitstoot van CO2 beide voortvarend moeten aanpakken.


[1]Met CO2-equivalenten is bedoeld alle vormen van broeikasgassen.

[2]https://www.ipcc.ch/sr15/

[3]Ros en Daniels Verkenning klimaatdoelen, PBL 2017. Downloaden: https://www.pbl.nl/publicaties/verkenning-van-klimaatdoelen-van-lange-termijn-beelden-naar-korte-termijn-actie

[4]Hans Warmenhoven, Margriet Kuijper, Jan Paul van Soest, Harry Croezen, en Nanda Gilden: Routekaart CCS: CO2-afvang en -opslag, een ongemakkelijk maar onmisbaar onderdeel van de energietransitieDit rapport is in opdracht van het Ministerie van Economische Zaken en Klimaat.Downloaden: https://www.rijksoverheid.nl/documenten/publicaties/2018/03/05/routekaart-ccs

[5]James Mulligan, Gretchen Ellison, Kelly Levin, and Colin Mccormick: Technological carbon removal in the United States World resource Institute 2018 https://wriorg.s3.amazonaws.com/s3fs-public/technological-carbon-removal-united-states_0.pdf?_ga=2.172840227.1618072385.1551126518-832317363.1551126518

De aarde: Onuitputtelijke bron van schone energie

Aardwarmte speelt een grote rol in de plannen van Amsterdam, Nijmegen en menige andere gemeente om in 2040 CO2-emissievrij te zijn. Er is nog heel veel werk te doen voordat dit doel is bereikt.

Aardwarmte bij kwekerij Zeurniet in Honselersdijk. 

We lezen veel over de snelle groei van zonne- en windenergie.Publicaties over aardwarmte (geothermie) waren tot voor kort schaars. Niet vreemd want het aandeel van aardwarmte in het wereldwijze energiegebruik in 2017 is (afgerond) 0%, tegen 81% fossiele bronnen[1]. Maar verandering is in zicht. Enige tijd geleden schreef ik over de winning van ondiepe aardwarmte (tussen 250 – 750 m.). In deze post komt het hele scala van mogelijkheden om aardwarmte te winnen aan de orde.

In Nederland hebben tuinbouwondernemers in 2007 de grondslag gelegd voor het ontstaan van een geothermiesector. Er zijn vanaf dat jaar 35 putten geboord, waarvan er 14 actief zijn. 

De totale jaarlijkse vraag naar warmte in Nederland bedraagt thans ongeveer 960 petajoule. Deze zal vermoedelijk dalen naar 930 petajoule in 2030 en naar 870 petajoule in 2050. Deze daling van de vraag komt door een efficiënter gebruik van warmte, betere isolatie en dalende bevolkingsgroei. Hier staat tegenover het groeiende gebruik van elektriciteit voor vervoer. De bijdrage van geothermie aan de huidige vraag naar warmte is slechts 3 petajoule.

Ongeveer de helft van de vraag naar warmte is afkomstig van de gebouwde omgeving (verwarming en warm kraanwater). Aardgas, biomassa en restwarmte zijn thans de belangrijkste energiebronnen. In de toekomst moet geothermie de plaats van het aardgas voor een belangrijk deel overnemen.

Doublet met productie- en infiltratieput. Afbeelding afkomstig uit: Stappenplan geothermie voor de glastuinbouw, december 2013

Wat is aardwarmte?

Geothermie, onttrekt warmte aan aardlagen tussen 250 en 5000 meter diep (zie afbeelding). Hier bevindt zich warm water van 15 tot 125oC. Dit water kan wel 150 miljoen jaar oud zijn en het is zout door de erin opgeloste mineralen. Het water wordt opgepompt met behulp van een productieput, staat zijn warmte af via een warmtewisselaar en het afgekoelde water verdwijnt weer via een injectieput in de bodem, op enige afstand van de plaats waar het vandaan komt (Zie afbeelding) Hier warmt het in ongeveer een jaar tijd weer op. Beide putten samen heten een doublet.  

Reserves

Jos Limberger. Foto Universiteit Utrecht

Jos Limberger is onlangs aan de Universiteit van Utrecht gepromoveerd op de ontwikkeling van geothermie[2]. Hij berekent dat de jaarlijks winbare hoeveelheid aardwarmte in de orde van grootte ligt van het totale jaarlijkse mondiale energieverbruik. Hieraan is echter een aantal mitsen en maren verbonden. Het opzetten van een grootschalig productiesysteem vereist grote investeringen. Deze zijn vergelijkbaar met de aardoliewinning, waarvan de baten echter veel hoger zijn. De productie moet (in tegenstelling tot de aardoliewinning) over een relatief groot oppervlak worden gespreid, om het water weer op temperatuur te laten komen. Tegelijkertijd moeten de putten dichtbij de plaats liggen waar de warmte wordt gebruikt.

Al met al zijn de kosten voor de ontwikkeling van boorlocaties op dit moment nog te groot voor economisch verantwoorde exploitatie.

Een meer grootschalige aanpak kan hier verandering in brengen. Dit lijkt te gaan gebeuren.

Het onderstaande filmpje geeft een goed beeld van de winning van aardwarmte.

Wereldwijd hebben 49 landen in de periode 2014 – 2017 samen ongeveer $20 miljard geïnvesteerd in geothermie.  Naar verhoging niet veel. Shell besteedde in die periode $25 miljard aan het zoeken naar nieuwe olievelden. Nederland investeert naar verhouding veel: in de eerste helft van 2018 alleen al is er bijna een half miljard dollar toegezegd aan subsidie. 

Onderzoek in Nederland

Het onderzoek in Nederland is het afgelopen jaar opgeschaald: Het betreft vooral onderzoek naar de mogelijkheden van ultradiepe geothermie[3]. Dit mede omdat vanwege de hoge temperatuur (120 – 250C.) Deze vorm van geothermie ook relevant is voor de industrie, die een warmtebehoefte heeft van 400 petajoule). 

Aan dit grootschalig onderzoek doen mee Engie, de Universiteit Utrecht, het Universitair Medisch Centrum Utrecht, de Hogeschool Utrecht en de Stichting Kantorenpark Rijnsweerd. 

Verder doet Energie Beheer Nederland (EBN) seismisch onderzoek om vast te stellen waar en op welke diepte zich winbare aardwarmte bevindt en bovendien of de bodemgesteldheid winning mogelijk maakt[4].   

Risico’s

Bij het boren naar aardwarmte, doet zich een beperkt aantal risico’s voor, dat bij in acht neming van grote zorgvuldigheid en het gebruik van de juiste technieken en apparatuur tot een minimum teruggebracht kunnen worden. 

Door bij het boren rekening te houden met natuurlijke breuken in de ondergrond is de kans op een aardbeving klein.

Dankzij een speciale constructie van de buizen kan er geen water van de ene aardlaag in de andere terecht komt. 

Van groot belang verder is dat bij de productie van aardwarmte geen materie aan de ondergrond wordt onttrokken: De warmte wordt met behulp van een warmtewisselaar gewonnen en het afgekoelde water wordt weer teruggepompt. Hierdoor blijft de druk onveranderd en is de kans op bodemdaling gering.

Pionier stadium

De Staatstoezicht voor de Mijnen, tevens belast met geothermie, is tamelijk kritisch over de manier waarop de winning en de exploitatie van aardwarmte tot dusver in Nederland heeft plaatsgevonden. Hiervan is in 2017 uitvoerig verslag gedaan in het rapport De Staat van de geothermie in Nederland[5].

Het rapport schrijft dat milieu- en veiligheidsrisico’s onvoldoende worden onderkend, wet- en regelgeving niet goed genoeg wordt nageleefd en er sprake is van een zwak ontwikkelde veiligheidscultuur bij initiatiefnemers en hun aannemers. De Raad wijt dat deels aan de kleinschaligheid van de sector, het gebrek aan middelen en onvoldoende deskundig personeel. Dit heeft geleid tot een aantal incidenten.  Zo is er overigens met medeweten van de Raad geboord op plaatsen in Limburg en Brabant die dicht bij breukzones liggen. Door de (verplichte) aanwezigheid van een sensorsysteem werden de overigens lichte aardbevingen die daar het gevolg van waren onmiddellijk opgemerkt, waarna de winning op deze locaties is stilgelegd. Hetzelfde geldt voor boringen in het aardbevingsgebied van Groningen. 

In mei 2018 heeft het Platform Geothermie het Masterplan aardwarmte in Nederland, een brede basis voor een duurzame warmtevoorziening[6]gepubliceerd.

Dit plan moet ertoe leiden dat aardwarmte samen met duurzame restwarmte en biomassa op substantiële wijze gaat bijdragen aan de toekomstige vraag naar warmte. De huidige productie van 3 petajoule neemt dan toe naar 50 petajoule in 2013 en tot meer dan 200 petajoule per jaar in 2050. Van deze 200 petajoule zal ongeveer 40% geleverd zal worden via warmtenetten. Om dit doel te bereiken moet het aantal doubletten groeien van de huidige 14 naar 175 in 2030, en vervolgens naar 700 in 2050. 

Bij de opschaling van het aantal doubletten speelt de aanwezige expertise in de glastuinbouw een grote roi. De ondergrond in het Westland is goed in kaart gebracht. Van de gewenste uitbreiding van 3 naar 50 petajoule in 2030, kan 30 petajoule in de glastuinbouwsector worden gerealiseerd, wat tijd geeft om elders seismisch onderzoek uit te voeren.

Helaas ontbreekt een gespecificeerde begroting. Maar als het geformuleerde doel wordt bereikt, komt de haalbaarheid van de energietransitie een stap dichterbij.


[1]https://goo.gl/KyKPrc

[2]https://www.uu.nl/en/events/phd-defence-thermo-mechanical-characterization-of-the-lithosphere-implications-for-geothermal

[3]https://www.duurzaambedrijfsleven.nl/energie/30487/engie-geothermie?utm_source=nieuwsbrief&utm_medium=e-mail&utm_campaign=Daily+Focus+19+November

[4]https://www.duurzaambedrijfsleven.nl/energie/30545/locaties-geothermie?utm_source=nieuwsbrief&utm_medium=e-mail&utm_campaign=Daily+Focus+27+November

[5]https://www.sodm.nl/documenten/rapporten/2017/07/13/staat-van-de-sector-geothermie

[6]https://www.geothermie.nl/images/Onderzoeken-en-rapporten/20180529-Masterplan-Aardwarmte-in-Nederland.pdf

Smart city? Slimme burgemeester!

De eerste stap naar de ontwikkeling van een smart city is niet technologie maar ‘good governance’

Burgemeester Park van Seoul bij het luisterende oor – Foto Sharable

Ik schrijf al een paar jaar over smart cities. Ik vroeg me af welk advies ik de burgemeester zou geven als ze me zou vragen hoe ze haar gemeente smart kon maken. Dit is wat bij me opkwam[1].

Hoe word je een smart city?

Eén ding is zeker: Slim worden begint niet bij de keuze van technologie of het verzamelen van gegevens.

Het bezoeken van een ‘smart city expo’, waar technologiebedrijven klaar staan om sensoren, CCTV-camera’s, slimme meters, slimme verlichting, slimme vuilniscontainers, software en besturingssystemen te verkopen, heeft daarom ook geen prioriteit.

In plaats daarvan moet het gemeentebestuur ervoor zorgen dat aan de volgende zes voorwaarden wordt voldaan:

  1. Zorg voor goede governance. Dat is hoe dan ook nodig zodra er breed ondersteunde keuzen gemaakt moeten worden
  2. Ontwikkel een gefundeerde visie op de ontwikkeling van de gemeente, rekening houdend met de zorgen van alle belanghebbenden, burgers in de eerste plaats
  3. Maak experimenten mogelijk en ondersteun die, met name die welke door burgers zijn geïnitieerd.
  4. Word een gelijkwaardige partner van technologiebedrijven bij de keuze van geschikte technologieën.
  5. Zorg ervoor dat technologische en niet-technologische beleidsinstrumenten naadloos worden geïntegreerd.
  6. Evalueer projecten regelmatig en besluit tijdig om ze op te schalen of te beëindigen.

1. Goede governance

Goede governance gaat verder dan verkiezingen, vertegenwoordigende organen, het volgen van de juiste procedures en het handhaven van de wet.

Een essentieel kenmerk van goede governance is dat burgers erop kunnen vertrouwen dat de overheid hun belangen beschermt en dat hun stem wordt gehoord.

Het overbruggen van de formele democratische structuren (burgemeester en wethouders, vertegenwoordigers, ambtenaren) en de belanghebbenden (burgers, bedrijven, instellingen) vereist frequente (in)formele vergaderingen, vormen van participatieve budgettering en de mogelijkheid om mee te spreken. Nog belangrijker is de gedeeltelijke decentralisatie van besluitvorming naar buurten, organisaties of bedrijven.

De burgemeester speelt een centrale rol bij het bijeenbrengen van de formele democratische bestuursorganen en de stem van de belanghebbenden, burgers in de eerste plaats. De legendarische burgemeester Park Wonsoon uit Seoul maakte van elke gelegenheid gebruik om naar de zorgen van zijn burgers te luisteren. Om dit te symboliseren heeft hij een groot beeldhouwwerk van een oor voor het stadhuis geplaatst, waarin burgers hun zorgen kunnen uiten[2].

De tijd is voorbij dat alleen de instemming van de raad richting geeft aan de ontwikkeling van gemeenten.

Inspraakprocedures, die geïnteresseerde partijen in staat stellen om hun stem te laten horen, voldoen evenmin. In plaats daarvan willen stakeholders vanaf het begin betrokken zijn bij de ontwikkeling van plannen, wat overigens in veel gevallen de besluitvorming versnelt.

Barcelona: Decidem

Barcelona heeft een digitaal participatief platform gebouwd, ‘Decidem’ (‘wij beslissen’ in het Catalaans)[3]. Dit platform stelt burgers in staat om aan het bestuur deel te nemen door ideeën voor te stellen, hierover te debatteren en te stemmen, ook in begrotingsaangelegenheden[4]. Ook andere steden, zoals Tallinn, hebben soortgelijke  instrumenten. Het unieke kenmerk van ‘Decidim’ is echter de mogelijkheid om discussies te voeren tussen kiezers onderling en tussen kiezers en politici; discussie is immers een van de pijlers van de democratie.

2. Een gefundeerde visie

Onderzoek toont aan dat de belangrijkste zorgen van de burger zijn: gezondheidszorg, veiligheid en kwaliteit van leven. De zorgen van ambtenaren en politici zijn echter mobiliteit, duurzaamheid en data. Het onderzoek vond plaats in Nederland, maar andere landen zullen niet zo veel verschillen[5]. Over het algemeen domineren de onderwerpen die door deze laatste groep worden geprioriteerd de beleidsagenda. Een gefundeerde visie zoals hier bedoeld, is gebaseerd op kennis, ervaringen en meningen van alle belanghebbenden[6]. Het afstemmen van de opvattingen van politici en ambtenaren aan de ene kant en de behoeften en wensen van de overige belanghebbenden aan de andere kant kost veel tijd en moeite, maar het is een absolute voorwaarde om smartte worden.

Kopenhagen – foto Christiane Jodi (Creative Commons)

De humane stad

Het begrip ‘humane stad’ is gebaseerd op de gelijktijdige realisering van waarden zoals duurzame ontwikkeling, rechtvaardigheid en een leefbare omgeving[7]. Amsterdam, Kopenhagen en Barcelona zijn op weg om dienovereenkomstig te handelen en digitale hulpmiddelen en gegevens toe te passen om deze uitgangspunten te ondersteunen.

Amsterdam wil uitgaande van het principe van duurzaamheid in 2040 CO2-neutraal zijn. Als onderdeel van zijn beslissing om de leefbaarheid te verbeteren, stemt Kopenhagen verkeerslichten vooral af op fietsers. Barcelona benadrukt gelijke kansen en gaat wil daarom alle burgers rechtstreeks laten meedoen aan besluitvorming (zie hierboven) en om iedereen digitale rechten te verlenen, verminderen Amsterdam en Barcelona het verzamelen van data in de publieke ruimte door technologiebedrijven.

3. Goedkeuren en ondersteunen van lokale initiatieven

We leven in een tijd waarin burgers steeds meer zelfsturend willen zijn[8]. De 400 energiecoöperaties in Nederland zijn een perfecte illustratie daarvan[9]. In deze coöperaties zijn wijkbewoners tegelijkertijd producenten en verbruikers van energie en zij zijn verantwoordelijk voor opslag en verhandeling van het overschot aan energie.

Het is belangrijk dat het gemeenbestuurdeskundige ondersteuning biedt aan burgerinitiatieven en innovatieve startups.

De manier waarop ondersteuning wordt georganiseerd, is van kritiek belang. Het ’placemaking’-model, ontwikkeld in het VK, kan op grote schaal worden toegepast. In dit model hebben kleine teams op wijkniveau bewezen zeer effectief te zijn[10].

Deelauto in Lombok – Foto Lombox Net

Lombox Net

Een voorbeeld van een energiecoöperatie is te vinden in Lombok, een wijk in Utrecht. Bijna 10 jaar geleden begon een aantal bewoners met het leggen van zonnepanelen op de daken van huizen, scholen en andere gebouwen. Door deze energiebronnen te verbinden, werd een lokaal ‘virtueel’ energiebedrijf opgericht dat momenteel 3000 huishoudens bedient. In 2014 is een smart grid uitgerold. Een smart grid is een gedeeltelijk zelfstandig functionerend deel van het hoofdnetwerk waarin lokaal geproduceerde elektriciteit wordt gedistribueerd, opgeslagen en zo nodig wordt uitgewisseld met het hoofdnetwerk. Apparaten binnen huishoudens die energie produceren (zonnepanelen) en energie gebruiken en opslaan (elektrische auto’s en boilers) kunnen vanuit een centraal punt worden bediend om vraag en aanbod in evenwicht te brengen. Dit is volledig geautomatiseerd en wordt beheerd door software. Slimme netwerken voorkomen dat het hoofdnetwerk overbelast raakt en maken kostbare verzwaren ervan overbodig[11]. De wijk heeft onlangs 20 elektrische auto’s in gebruik genomen gesteld voor energieopslag en om te delen.

4. Gelijkwaardige samenwerking tussen overheid en technologiebedrijven

Een snelgroeiend aantal bedrijven creëert een zogenaamde smart city technologymarkt waar technische oplossingen worden aangeboden voor uiteenlopende stedelijke problemen. De beoordeling van deze technieken in het licht van de gemeentelijke toekomstvisie vereist technologen met een grondige kennis van urbane vraagstukken of omgekeerd. Het bestuur van de gemeente moet over zulke expertise beschikken. Dat kan in de persoon van een chief technology officer, omringd door een klein multidisciplinair team.

Wereldwijd groeit de bezorgdheid over het verzamelen van persoonlijke gegevens via Internet, smartphones, sensoren, CCTV’s en dergelijke.

De meeste van deze gegevens worden beheerd door technologiebedrijven zoals Google, Facebook en Amazon. Deze bedrijven gebruiken deze gegevens onder andere voor het personaliseren van de advertentiemarkt en maken daarmee hoge winsten.

Het EU DECODE-project onderzoekt hoe een burger-gecentreerde digitale samenleving kan worden gevormd, waar gegevens die op openbare plaatsen worden gegenereerd, worden opgeslagen met blockchain-technologie. Pilotprojecten vinden plaats in Barcelona en Amsterdam[12].

Amsterdam digitaal – Foto Gemeente Amsterdam

Voorbeeld: Amsterdam digital

De gemeente Amsterdam heeft onlangs een gloednieuw databeleid gepubliceerd, dat tot stand is gekomen mede dankzij de expertise van de groep rond de chief technology officer[13]. Kenmerken zijn:

  1. Veilig en snel internet voor alle burgers
  2. Gegevens gegenereerd in de openbare ruimte worden opgeslagen met blockchain-technologie.
  3. Al deze gegevens worden op geaggregeerd niveau openbaar gemaakt.
  4. Burgers kunnen beslissen welke persoonlijke gegevens kunnen worden gebruikt en door wie.
  5. Ongeoorloofd volgen van burgers via WIFI-tracking is verboden.
  6. In het geval van gegevensverzameling voor overheidsdoeleinden, is privacy inbegrepen in de ontwerpfase.

5. Naadloze integratie van beleidsinstrumenten

Technologische instrumenten zijn meestal alleen effectief als ze deel uitmaken van een veel breder pakket beleidsinstrumenten op het gebied van wetgeving, infrastructuur, communicatie en financiën.

Driverless bus Stockholm Per-Olof Forsberg (Creative Commons)

Autonome voertuigen

Tot voor kort werden van autonome voertuigen (AV’s) veel voordelen verwacht. Uit onderzoek blijkt echter dat zij de kwaliteit van het leven in onze steden eerder zullen verslechteren dan verbeteren. Veel mensen zullen namelijk het openbaar vervoer inruilen voor het gebruik van een AV. Het transportsysteem moet daarom als een geheel worden beschouwd. In een dergelijk systeem moeten coherente keuzes worden gemaakt met betrekking tot openbaar vervoer versus AV’s, AV’s versus door een bestuurder bediende voertuigen, gedeelde AV’s versus AV’s voor één gebruiker, vrachtvervoer versus personenvervoer en gemotoriseerd verkeer versus voetgangers en fietsers.

Op een gegeven moment zal een op AV’s gebaseerd systeem niet langer compatibel zijn met de aanwezigheid van door een bestuurder bediende voertuigen. Als het zover is, moet de overheid deze laatste verbieden. Daarnaast moet de ruimte in het stadscentrum worden geprioriteerd voor voetgangers en fietsers en projecten die bedoeld zijn voor ‘mobility as a service’. Bovendien moet het prijsmechanisme het gebruik van AV’s voor korte afstanden ontmoedigen ten gunste van voetgangers en (deel)fietsen[14].

6. Evalueren en implementeren of beëindigen van projecten

Smart cityprojecten worden gekenmerkt door vele, verscheiden en kleinschalige experimenten, meestal met substantiële subsidies. Vaak ontbreekt grondige evaluatie.  Daarom moeten dergelijke projecten tijdens de experimentele faseworden beschouwd als ‘living labs’. Hieraan kunnen elementen kunnen worden toegevoegd of onttrokken, op voorwaarde dat de effecten voortdurend worden gemonitord. Living Labs zouden hooguit een of twee jaar mogen duren. Na die periode wordt het experiment onderdeel van het staand beleid of wordt het beëindigd.

tratumseind – Foto Uit In Eindhoven

Stratumseind ​​in Eindhoven

Het uitgaansleven In de stad Eindhoven is geconcentreerd in Stratumseind. Het is een bruisende wijk, vooral in de weekenden. Helaas id deze ook af en toe het toneel van ruzies en geweld. Vijf jaar geleden begon de stad met de installatie van CCTV-camera’s en sensoren die geluiden en in de toekomst ook geur registreren. De verlichting kan ook worden aangepast. Het belangrijkste doel was om geweld te verminderen.

De stad beschouwt dit experiment als een ‘living lab’ en het is continu geëvalueerd. De resultaten tot nu toe zijn:

  1. Er is geen wetenschappelijk bewijs gevonden voor een verband tussen de smart technology, waaronder ook de aanpassing van de verlichting en het aantal incidenten.
  2. De komst van de politie in noodgevallen wordt enigszins versneld.
  3. Bezoekers voelen zich veiliger.

Het is de hoogste tijd om te beslissen over de voordelen van dit experiment en om te beslissen er al dan niet staand beleid van te maken[15].

In mijn advies aan de burgemeester zal ik de nadruk leggen op de woorden van Léan Doody (smart citydeskundige van de Arup Group): I don’t necessarily think ‘smart’ is something to aim for in itself.  Unlike sustainability or resilience, ‘smart’ is not a normative concept; you could think of cities which are ‘smart’ but not very liveable. The technology should be a tool to deliver a sustainable city[16]. Met andere woorden, je kunt technologie niet op haar waarde schatten zonder te weten wat de problemen zijn die ze zou moeten oplossen, hoe ze zich verhoudt tot de visie van het gemeentebestuur met betrekking tot de ontwikkeling van de stad en hoe ze samenhangt met andere beleidsinstrumenten.

Ik hoop dat de burgemeester nog eens aan mijn advies denkt.


[1]This short essay is based on a keynote presentation at the conference ‘Smart cities’ in Zagreb on April 9th2019.

[2]Duncan McLaren & Julian Agyeman: Sharing cities: A case for truly smart and sustainable cities MIT Press 2015

[3]https://decidim.org

[4]https://www.oidp.net/docs/repo/doc213.pdf

[5]Smart Cities: USP Marketing Consultancy: http://future-city.nl/smart-cities-onderzoek/

[6]For instance, consider the Charter for a humane city: https://www.dropbox.com/s/ji37e4paxjnu60z/2018%2011%2025%20Stedelijke%20uitdagingen%20Charter%20Eng.docx?dl=0

[7]http://smartcityhub.com/collaborative-city/long-read-beyond-the-smart-city-challenges-for-a-humane-city/

[8]http://www.participatorycity.org/#home-1

[9]http://smartcityhub.com/technology-innnovation/smart-grid/

[10]http://www.participatorycity.org

[11]https://irissmartcities.eu/content/lomboxnet-lom-nederlands

[12]https://decodeproject.eu/what-decode

[13]https://www.amsterdam.nl/wonen-leefomgeving/innovatie/digitale-stad/

[14]http://smartcityhub.com/mobility/autonomous-vehicles-heaven-nightmare/

[15]http://www.axis-communications.com/smartcities?gclid=CjwKCAjwvbLkBRBbEiwAChbckQlqB1Igml1SD2Jk3R8VuNTcmGCYv-uK9wLeoT-fM8VnUKJ7mzZczRoC9YwQAvD_BwE

[16]https://medium.com/thebeammagazine/so-what-does-a-smart-city-really-look-like-8f5d00f5ce6b