De humane stad

De humane stad. Dit is het laatste artikel in de reeks Steden van de toekomst. Humaan als keuze; smart als standaard.

Dit is het laatste artikel in de reeks Steden van de toekomst. Humaan als keuze; smart als standaard. Hiermee is dit project (bijna) afgerond, behalve een e-boek met updates van de artikelen en een overzicht van 75 actiepunten 

Dit laatste artikel bestaat uit twee delen: In deel een bespreek ik hoe het principe van humane stad tijdens het schrijven van de reeks is uitgekristalliseerd en in deel twee formuleer ik conclusies. Lees vooral de epiloog.

Ik illustreer dit artikel met schetsjes die mijn vader in 1939 maakte van kinderen in het Maastrichtse Stokstraatkwartier, die in dit toenmalige no-go area maar weinig kansen hadden. Iedereen die vanuit de politiek of professioneel met steden bezig is moet denken aan deze kinderen en hun miljoenen lotgenoten.


De humane stad is de laatste aflevering van een reeks essays over hoe steden humaner kunnen worden. Dat betekent een balans vinden tussen duurzaamheid, sociale rechtvaardigheid en kwaliteit van leven. Dit vergt verregaande keuzes. Als deze keuzes eenmaal gemaakt zijn, is het vanzelfsprekend dat we slimme technologie gebruiken om ze te realiseren. De essays die al zijn verschenen, zijn hier te vinden.


Op zoek naar de stad van de toekomst? Kijk naar de bewoners van nu.

Begin 2017 raakte ik betrokken bij de Amsterdam Smart City community. Een snelgroeiende groep van belangstellenden, innovators en influencers met een hart voor de stad.  Ik heb mijn leven lang ook een warme belangstelling gehad voor steden. In steden komen alle aspecten van het leven in geconcentreerde vorm terug. Neem New York, een stad die ik recent, nog net op tijd, heb kunnen ervaren. De moderne architectuur, de musea, de levendige kunstscene en de aanhoudende drukte. Maar ook de verkeerschaos, de luchtvervuiling, de uitstoot van broeikasgassen, het achterstallige onderhoud van metro, bruggen en wegen, de ellenlange files in en rond de stad, haar rafelranden, de tegenstellingen tussen rijk en arm, het discriminerende optreden van de politie tegenover de gekleurde bevolking, de speculatie, haar onbetaalbare huisvestingslasten die inwoners en startende bedrijven naar de periferie verbant, de tienduizenden huisuitzettingen per jaar, de 80.000 daklozen en toch betiteld als een van de ‘smartest cities’ ter wereld.

Vergeet (even) technologie

Mijn weerstand tegen het predicaat smart city groeide naarmate ik me er meer in verdiepte. Ola Söderström verwoordt dit gevoel kernachtig in haar artikel Smart Cities as Company StorytellingIBM (en andere technologiebedrijven) crafted the smart city as a fictional story that framed the problems of world cities in a way these companies can offer to solve[1].Deze bedrijven hebben hun technocentrische visie op de stad over de hele wereld met politici gedeeld, die hoopten met een ‘smart’ imago bedrijven aan te trekken[2].

In 2017 en 2018 schreef ik 24 blogposts waarin ik smart cities van alle kanten kritisch bekeek. Deze blogpost zijn vanaf augustus 2018 als e-boek beschikbaar: De Nederlandse versie heet  De Smart City idee. Volg desgewenst deze link om het boek gratis te downloaden. Een overzicht van gangbare literatuur over smart cities is te vinden in een binnenkort te verschijnen publicatie in IET Smart Cities

Het inmiddels brede commentaar op de smart city verzet zich vooral tegen de vermeende intrinsieke waarde van technologie. De geschiedenis leert anders. Technologie is weliswaar het ook resultaat van wetenschappelijke ontdekkingen, maar zij is net als de wetenschap zelf, gestuurd door politieke doelen, commerciële belangen en streven naar macht. De impact van technologie is zowel destructief als constructief gebleken en de opbrengst ervan is ongelijk verdeeld. Het heeft dus ook geen enkele zin om rankings te maken van ‘smart cities’ waaruit steevast behalve New York ook London, Singapore, San Francisco, en Shenzhen op hoge plaatsen eindigen. Steden waarop vanuit een humaan perspectief het nodige valt aan te merken. Waar het daarentegen om gaat is welke technologieën zijn gebruikt, met welk doel en wat hun impact is op hun bewoners.

Om tot een mensgerichte invulling van de smart city in Barcelona te komen stelde Francesca Bria, voormalig chief technology officer van die stad: We are reversing the smart city paradigm. Instead of starting from technology and extracting all the data we can before thinking about how to use it, we started aligning the tech agenda with the agenda of the city[4]. Ze zei dit nadat het nieuwe gemeentebestuur deze agenda radicaal had herzien. 

De eerste stap naar een dergelijke kanteling is het verkrijgen van diepgaand en breed gedragen inzicht in de uitdagingen waarvoor een stad is staat. De tweede is om op basis daarvan te komen tot oplossingen die de meeste inwoners van de stad ten goede zullen komen. Dit alles voordat er zelfs maar even is nagedacht over de bijdrage van technologie. Governance gaat voor technologie[5]. De impact van technologie kan bovendien worden vergroot door het gebruik ervan te combineren met innovaties van niet-technische aard en met andere vormen van sociale verandering. Dan kan blijken dat met beperkte hulpmiddelen grote stappen kunnen worden gezet. In deze geest noemt Ben Green zijn nieuwste boek dan ook The smart enough city[6].

In mei 2019 besloot ik een nieuwe serie artikelen te gaan schrijven elk gewijd aan een van de uitdagingen waar steden mee te maken hebben.  Elk artikel moest leiden tot concrete aanwijzingen voor oplossingen en de bijdrage van technologie daaraan. Als hiervoor vermeld, de artikelen worden na enige herziening gepubliceerd in twee gratis te downloaden e-boeken, een Nederlandse versie en een Engelse versie, die ook 75 concrete aanwijzingen voor stedelijke acties bevatten.

Het motto van de reeks is Steden van de toekomst: Humaan als keuze; smart als standaard. Dit drukt de principiële keuze uit om de mens nu en in de toekomst en daarmee ook de zorg voor de natuur een centrale positie te laten innemen op de stedelijke agenda en technologische hulpmiddelen te gebruiken waar dat nuttig is. Niet meer en niet minder.

Na 15 problemen waarvoor steden staan te hebben uitgediept, moet ik concluderen dat deze problemen overweldigend zijn. Bovendien is de rol van smart technology kleiner dan die van veranderingen op het economische, politieke en sociale vlak.

De stedelijke agenda voor steden van de toekomst bestaat uit 75 aanwijzingen voor stedelijke acties. Ik gebruik de term stedelijke acties in plaats van beleid omdat niet alleen van het gemeentebestuur, maar van alle andere ‘stakeholders’ bijdragen wordt gevraagd. 

Tijdens het schrijven werd de betekenis van het begrip humane stad steeds duidelijker. De beste omschrijving die ik kon vinden geeft Julian Agyeman als hij het over just sustainability heeft: The need to ensure a better quality of life for all, now and in the future, in a just and equitable manner, whilst living within the limits of supporting ecosystems[7]

De donuteconomie als hulpmiddel

Humaan impliceert de zorg voor de kwaliteit van het leven van alle mensen, nu en in de toekomst en deze hangt tevens af van hoe we nu met natuur en milieu omgaan. Al vrij snel besloot ik daarom het begrip donuteconomie van Kate Raworth[8] te gebruiken als handvat voor de verdere uitwerking van het begrip ‘humane stad’. De idee achter het donutmodel is eenvoudig. Als je naar de vorm van een donut kijkt, zie je twee cirkels (zie onderstaande figuur). Een kleine cirkel in het midden en een grote cirkel aan de buitenkant. De kleinste cirkel vertegenwoordigt de minimale sociale doelstellingen (basisbehoeften). De grote cirkel vertegenwoordigt het maximale draagvermogen van de planeet. 

Alle samenlevingen moeten beleid ontwikkelen tussen de twee lijnen in. Dit geldt voor de wereld als geheel, maar ook voor landen, regio’s en steden. Of zoals Kate Raworth het zelf uitdrukt: Human activities in each entity must not overshoot its ecological ceiling, thus harming the self-sustainable capacity of that entity. At the same time, these activities must not shortfall the social foundation of that entity, harming its long-term well-being. Between both circles, a safe and just space for humanity – now and in the future – is created[9].

/var/folders/5q/w0jt8kbx5vnc_mp7b36p_x480000gp/T/com.microsoft.Word/WebArchiveCopyPasteTempFiles/p6156
Model van de donut economie

Inhoudelijk voegt deze benadering niets toe aan het uitgangspunt van de gelijktijdige toepassing van uitgangspunten met betrekking tot sociale en ecologische duurzaamheid. De manier zij de donuteconomie in de praktijk toepast help bij het formuleren van stedelijke acties en maakt het mogelijk recht te doen aan de verschillen tussen steden bijvoorbeeld in ontwikkelings- en ontwikkelde landen.

Kate Raworth werkt in het Thriving Cities Initiative het donut principe verder uit, samen met Amsterdam, Philadelphia en Portland. Elk van deze steden heeft oplossingen geformuleerd voor de korte en lange termijn[10].

Sommige oplossingen zijn direct gericht op een van de voornoemde principes; de meeste gaan uit van de gelijktijdige toepassing van enkele principes. Elke stad zal met gerichte acties bijvoorbeeld naar matiging van de opwarming van de aarde streven. De uitwerking daarvan, bijvoorbeeld ‘volledig elektrisch worden’ moet tevens uitgaan van andere principes, zoals vermijden van nadelen hiervan voor lagere-inkomensgroepen.

De handigste manier om tot een breed gedragen stedelijke agenda te komen, is om het donut model te gebruiken om de formulering van de eigen problemen te verbreden en de oplossingen die daarvoor zijn ingezet te verdiepen. Dit gegeven alleen al onderstreept de noodzaak om alle stakeholders bij dit proces te betrekken. 

Naar een breed gedragen stedelijke agenda

De relevantie van sommige principes zal overigens pas blijken als een onderscheid wordt gemaakt tussen de korte en de lange termijn en de relevantie voor ‘eigen gemeente’ versus ‘rest van de wereld’. 

De ontwikkeling van een stedelijke agenda is een zorgvuldig gemodereerd en beleidsmatig ondersteund proces, waarbij honderden personen betrokken kunnen worden en dat wel een half tot een jaar kan duren. De methodiek van deliberative polling kan hierbij goede diensten bewijzen[11]. Maar ook de Amerikaanse organisatie Cities of Services heeft een bruikbaar model ontwikkeld voor steden om tot een breed gedragen omschrijving en aanpak van stedelijke problemen te komen[12].  Dit uitkomst van dit proces staat niet van tevoren vast en vereist dat er op gezette tijden ‘updates’ worden gemaakt. De uitkomsten zijn ook uniek voor elke stad, juist omdat de voortvloeien uit het probleembewustzijn van de bewoners, en de voor elke stad specifieke omstandigheden. 

De uitdagingen die inspireerden tot het schrijven van de reeks zijn generiek. Dat geldt ook voor de geformuleerde oplossingen. Ze zijn het resultaat van een gefundeerde inschatting van wat er in steden in het algemeen leeft en in de literatuur daaromtrent benoemde oplossingen. Daarom spreek ik van richtingen voor stedelijke acties, bedoeld als een bron van inspiratie, onderdeel van de discussie of checklist achteraf. 

Ik heb de inhoud van deze reeks vergeleken met het boek Humaner Städtebau van Hans Paul Bahrdt, ruim 50 jaar geleden geschreven[13]. Opvallend is dat Bahrdt vanuit een sociologische invalshoek in menig opzicht tot vergelijkbare aanbevelingen komt voor de inrichting van de stad. Aanpak van de armoede, stedelijke verdichting en toegang tot de natuur spelen ook bij hem een belangrijke rol. Uitgaande van het onderscheid van Richard Sennett tussen de fysieke stad en het gebruik daarvan door de inwoners, dan ligt in mijn artikelen de nadruk sterker op het laatste[14]. Ik ben na het schrijven van de 16 essays nog meer overtuigd dat veel stedelijke problemen maatschappelijke problemen zijn. Steden kunnen nog zo veel doen aan de kwaliteit van de woningen in een wijk, maar zonder de armoede en het gebrek aan uitzicht van een groot deel van de bewoners aan te pakken, blijven het ‘probleemwijken’. 

De thema’s van de 16 artikelen vertegenwoordigen de belangrijkste uitdagingen vanuit een humaan perspectief en daarmee de opzet van een stedelijke agenda (Zie tabel hieronder).  


De coronacrisis

Tijdens het schrijven van de reeks brak de coronacrisis uit. De wereldwijze impact van deze crisis houdt me erg bezig. Tegelijkertijd riepen de talrijke artikelen die speculeren over de blijvende gevolgen ervan op alle denkbare terreinen en in het bijzonder de inrichting van de stad weerstand op. Alsof de noodzaak om tijdelijk meer afstand van elkaar te houden ons zou noodzaken af te zien van de wenselijkheid van een meer verdichte stedelijke bebouwing en om de huidige angst voor het openbaar vervoer ertoe zou moeten leiden weer te kiezen voor de auto. Wel kan het zo maar zijn dat nu het allang bepleite streven om meer vanuit huis te werken aan populariteit heeft gewonnen nu het door de omstandigheden is afgedwongen en werkbaar is gebleken. Dit geldt ook voor het vaker nemen van de fiets en het mijden van de spits. Dat help ook om het openbaar vervoer gerieflijker te maken. Ik heb er echter bewust voor gekozen om niet mee te gaan in alle speculaties over dergelijke (blijvende) gevolgen van de coronacrisis en wat ons eventueel nog meer voor onheil te wachten staat. 


Een agenda voor de humane stad

Hoe een humane stad uitziet is niet te zeggen. Het is het vooralsnog onbekende resultaat van een vermoedelijk nooit aflatend aantal stedelijke acties.  Stedelingen en andere betrokkenen voeren deze samen uit met het stadsbestuur in een stimulerende en coördinerende rol en met architecten en stedenbouwkundigen in een inspirerende en faciliterende rol. Deze acties vloeien voort uit het streven een oplossing te vinden voor concrete problemen maar ook om gemeenschappelijke idealen realiseren.


Biomorfe stedenbouw

De plaatjes hieronder zijn voorbeelden van biomorfe of biofiele stedenbouw. Het uitgangspunt is dat de groene omgeving van een stad de stad mag binnendringen, zonder overigens de gebruikswaarde voor de bewoners uit het oog te verliezen. Het architectenbureau Skidmore, Owings & Merrill (SOM) heeft zich op het ontwikkelen van biomorfe steden of uitbreidingen van steden toegelegd


In veel artikelen kwam bij herhaling een aantal bedreigingen naar voren voor de ontwikkeling van een humane stad. De belangrijkste zijn de opwarming van de aarde en de kansongelijkheid van de bewoners. 

In alle steden ter wereld is een aantal inwoners verstoken van elk vorm van materieel gemak en geestelijke verrijking. Zij missen vaak drinkwater, sanitair en elektriciteit, zijn slecht gehuisvest en ze wonen in een omgeving met meer vervuiling en criminaliteit en minder voorzieningen, ze hebben een slechtere gezondheid, leven korter en ook voor hun kinderen is er weinig uitzicht op een beter leven. 

Er zijn al veel pogingen gedaan om hun lot verbeteren. Deze verbeteringen werkten voor een deel averechts vanwege hun focus op één aspect. Sociale woningprojecten bij voorbeeld werkten averechts omdat betere huisvesting niet gepaard ging met kans op (beter) werk, meer inkomen en scholing. 

De enige oplossing is inderdaad de moeilijkste: Een aanpak van alle problemen tegelijkertijd! De 16 artikelen boden uitzicht op een integrale aanpak, die overigens jaren zal vergen.

Ik vat deze aanpak hieronder samen, waarbij worden onderscheiden buurt- en wijkniveau, de stad als geheel en de (metropool)regio. Voor alle 75 richtingen voor stedelijke acties verwijs ik naar het e-boek.

Impressie van een deel van Xiong’an, een nieuw te verstedelijken gebied ten zuiden van Beijing, naar ontwerp van architectenbureau SOM. Een belangrijk deel van het gebied bestaat uit ‘wetlands’ die in het ontwerp zijn geïntegreerd. Afbeelding SOM
Buurt- en wijkniveau

Duurzame welvaart

  1. Opstellen voor elke buurt- of wijk van een transitieplan, met een initiële looptijd van vijf à tien jaar. Dit plan omvat onder andere de samenstelling van de bevolking, de aanwezigheid van (groen)voorzieningen, (ver)nieuwbouw, energie transitie en omgaan met afval.
  2. Stimuleren van deelname van wijkbewoners aan op te richten energiecoöperaties die zorgen voor de transitie naar duurzame elektriciteit en verwarming.

Productie, arbeid en technologie

  1. Onderzoeken van op de persoon gerichte werkgelegenheid en opleiding voor alle leden van een huishouden.
  2. Beschikbaar maken van een (tijdelijke) aanvullende inkomensvoorziening zolang het inkomen op huishoudniveau onvoldoende is om aan de armoede te ontsnappen.

Welzijn, wonen en omgeving

  1. Realiseren van een sociaal-gemengde samenstelling van alle woonwijken, inclusief woonvoorzieningen voor eenpersoonshuishoudens en voor (oudere)hulpbehoevende bewoners, deels aanleunend tegen een wijkgezondheidscentrum. 
  2. Organiseren van begeleiding van nieuwe inwoners, zowel door vrijwilligers uit de wijk als door professionele ‘hulpverleners’. Het gaat daarbij om een soort ’nulde lijn’, gericht op elementaire ondersteuning bij voeding, inrichting en sociaal gedrag.
  3. Mogelijk maken van een wijkgericht gezondheidscentrum dat zowel fysiek als op afstand de gezondheid observeert en op verstandige wijze voorkomen en genezen van ziekten combineert.
  4. Beschikbaar stellen van wijkgebonden schoolvoorzieningen vanaf de allerjongste kinderen waar de nadruk ligt op gezamenlijk spel en taalverwerving, en vervolgens een continue leerweg en hoogwaardig onderwijs.
  5. Realiseren van een voorziening van politie hulpverlening op buurtniveau, onder meer op basis van regelmatige contacten tussen agenten en burgers en hun kinderen om criminaliteit te voorkomen.

Mobiliteit

  1. Herontwerp van straten en wegen door hun toewijzing aan primaire gebruikersgroepen.

De mens centraal

  1. Aanbieden van een rijk aanbod van participatieve en ‘commoning’ activiteiten, waarbij een aanzienlijk deel van de buurtbewoners participeert en op die manier, sociale cohesie ontwikkelt en, sociale controle uitoefent.
Het ontwerp van architectenbureau SOM voor India Basin, een voormalig industriegebied nabij San Francisco, dat een actief waterfront moet worden en daarmee ook een rol speelt in de kustbescherming. Afbeelding SOM
Stedelijk niveau

Duurzame welvaart

  1. Inrichten van een permanente overleginfrastructuur, bestaande uit verschillende gremia en een groot aantal betrokken bewoners en vertegenwoordigers van overige stakeholders, waarin aanzetten voor nieuw beleid worden ontwikkeld op het gebied van sociale en ecologische duurzaamheid door de hele keten, in het bijzonder energie, werkgelegenheid en intrapreneurship. 
  2. Streven dat alle actoren ook in hun eigen handelen het belang van sociale en ecologische duurzaamheid vooropstellen. 
  3. Actief ondersteunen van duurzame ontwikkeling van bestaande en nieuwe bedrijven, groot en klein. 
  4. Via (ver)bouwvergunningen stimuleren van ontwikkeling van energie neutrale of -positieve huizen en gebouwen, gebruik bestaande componenten, houten en andere prefab elementen in combinatie met veiligstellen van toekomstig hergebruik van componenten.

Productie, arbeid en technologie

  1. Aandringen bij bedrijven en instellingen om de status van ‘maatschappelijke onderneming’ na te streven door zich als ‘benefit corporation’ te laten accrediteren.
  2. Bevorderen dat de gemeentelijke organisatie zelf vooroploopt bij het implementeren van voorzieningen op ecologisch, sociaal en organisatorisch gebied. 
  3. Beschikbaar stellen van een veilig en snel Internet aan alle burgers.
  4. Toekennen van digitale rechten aan burgers door hun vertegenwoordigers toezicht te laten houden op het gebruik van kunstmatige intelligentie/algoritmen, het erkennen van eigendomsrecht over persoonlijke gegevens, door toepassing van privacy by design en beschikbaar maken van openbare dataportals.

Welzijn, wonen en omgeving

  1. Ontwerpen van een blauwdruk voor de woonomgeving, gebaseerd op principes als toenemende dichtheid, een gevarieerd betaalbaar woningaanbod, een gemengde bevolking, voorzieningen op loopafstand, beschikbaarheid van openbaar vervoer en ontmoediging van het bezit en gebruik van eigen auto’s.
  2. Regelgeving met betrekking tot de ontwikkeling van huren, subsidiemogelijkheden voor isolatie en – waar mogelijk – verkleining van woningen, gekoppeld aan begrenzing stijging verkoopprijs.
  3. Versterking van de publieke ruimte door de ontwikkeling van attractieve pleinen en straten met een gevarieerd karakter met het oog op spreiding van bezoekers en verlichting van de druk op de ‘oude’ centra.

Mobiliteit

  1. Afstemmen van het mobiliteitsbeleid en de inrichting van de stedelijke ruimte om veiligheid, duurzaamheid, efficiëntie, gemak en leefbaarheid te vergroten
  2. Verschuiven van het primaat van het autoverkeer naar een dominante rol voor voetgangers, fietsers, openbaar en andere vormen van gedeeld vervoer.
  3. Verplichten van leveringen binnen binnenstedelijke gebieden door gedeelde elektrische bestelauto’s die opereren vanuit stedelijke hubs.

De mens centraal

  1. Burgers betrekken bij beleidsontwikkeling door directe democratie, decentralisatie en autonomie te versterken en stedelijke commons te bevorderen
  2. Inzetten op zeer goede (digitale) informatievoorziening naar burgers, mogelijkheden tot afwikkeling van vrijwel alle transacties langs digitale weg, voorzien van ‘terugbelknop’ om eventiele problemen daarbij te helpen oplossen en blijvende mogelijkheden tot fysiek contact.
Impressie van Merwede wijk, een autovrije en groene stadsuitbreiding van Utrecht, nabij het centrum, getekend door Marco Broekman en OKRA. Gemeente Utrecht.
Metropool niveau

Duurzame welvaart

  1. Inventariseren en tot ontwikkeling brengen van alle beschikbare mogelijkheden voor veilige en duurzame energie: plaatsing zonnepanelen, windmolens, aardwarmte, waterstofproductie, aanwezige restwarmte en -koude, slimme netwerken, hergebruik gasleidingennet en energieopslag.
  2. Maken van afspraken te maken over veiligheid en veerkracht, omgaan met restafval en ontwikkelen van een gezamenlijke vervoersinfrastructuur.

Productie, arbeid en technologie

  1. Stimuleren van samenwerking van bedrijven in campusvorm met als doel samenwerking en innovatie in het algemeen en de ontwikkeling cross-overs in het bijzonder.

Welzijn, wonen en omgeving

  1. De vorming van een gezamenlijk inrichtingsplan voor de ruimte en locaties te oormerken voor wonen, voorzieningen, groene ruimte (parken, natuur en agrarische grondgebruik, recreëren, industrie en nijverheid en diensten.
  2. Geleidelijk realiseren van een ze groot mogelijke ruimtelijke spreiding en vermenging van alle voornoemde functies.
  3. Verdichting van de ruimte voor wegen, woningen, winkels en kantoren ondanks de bevolkingsgroei en op aantrekkelijke wijze vormgeven aan de algehele verdichting, ook door de mate ervan te variëren. 
  4. Steden en het aangrenzende platteland in staat stellen om in een aanzienlijk deel van de eigen voedselvraag te voorzien en alle boeren te betrekken bij de duurzame productie van voedsel.

Mobiliteit

  1. Aanbieden van hoogwaardig openbaar vervoer daar waar grote vervoersstromen worden verwacht. In minder bevolkte gebieden zullen gedeelde (zelfrijdende) auto’s frequente verbindingen bieden.
  2. Personaliseren van de reisinfrastructuur door het aanbieden van mobiliteit op maat toepassingen.

De mens centraal

  1. Mensgericht ontwerpen toepassen in de (her) ontwikkeling van stedelijke en landelijke gebieden en ervoor zorgen dat de burger deel uitmaakt van het ontwerpproces om gebruikerswaarde en functionele en esthetische criteria in evenwicht te brengen.
Impressie van Seagull Island Master Plan, gelegen in de delta van China’s Parel Rivier, ontworpen door SOM.  De donkergroene en blauwe zones maken deel uit van de kustbescherming. De groene gebieden hebben een agrarische bestemming. 

Epiloog: Het venijn zit in de staart

Overheden krijgen steeds meer taken. Zij betalen voor alle negatieve externe effecten van de groeiende ongelijkheid, zoals armoede, werkloosheid, gezondheidsklachten, honger, criminaliteit en investeren in de vermindering van broeikasgasemissies, ze moesten de ook financiële crisis oplossen en nu komt een groot deel van de schade van de coronacrisis eveneens voor hun rekening. 

De meeste overheden en het bestuur van steden in het bijzonder, staan voor een bijna onmogelijke opgave, vooral door geldgebrek. De reden daarvan is diepgeworteld in onze samenleving.

De onderstaande grafiek laat zien dat sinds 1970 in bijna alle landen een enorme verschuiving heeft plaatsgevonden van publiek naar privaat vermogen[15]. Privaat vermogen – geconcentreerd bij bedrijven en rijke personen – is aanzienlijk meer toegenomen dan publiek vermogen. Publiek vermogen (overheidsuitgaven minus staatsschuld) is in de meeste welvarende landen negatief of bijna nul.

De groei van particulier vermogen en de daling van publiek vermogen in rijke landen, 2070 – 2016. Bron: 2018 World Poverty Report.

De enige uitzonderingen zijn Noorwegen, een land dat grote reserves heeft opgebouwd uit de inkomsten van zijn olie-export en China, dat veel van zijn bloeiende bedrijven in staatseigendom heeft gehouden of meedeelt in hun opbrengst.

Om haar taken uit te voeren, hebben overheden veel meer geld nodig dan waarover ze thans beschikken. Het zou helpen als bedrijven ophielden met het ontwijken van belastingafdrachten, wereldwijd een bedrag van $ 500 miljard.

Echter, de aanpak van maatschappelijke problemen hoeft niet van de overheid alleen te komen. 

Oliemaatschappijen en elektriciteitsproducenten kunnen de transformatie naar een koolstofvrije samenleving makkelijk financieren, als zij er ten principale voor zouden kiezen om maatschappelijke ondernemingen te zijn en een deel van hun winst voor dit doel zouden gebruiken. 

De winsten van het bedrijfsleven – in 2019 wereldwijd $ 13.000 miljard (!) – zijn dermate hoog dat zij de arbeidsomstandigheden wezenlijk kunnen verbeteren, de salarissen van hun armste werknemers kunnen verhogen en een fonds voor een supplementair arbeidsloos inkomen kunnen financieren voor huishoudens die ondanks hogere salarissen nog steeds beneden de armoedegrens leven. 

Volgens het World Economic Forum is ongelijkheid de grootste bedreiging voor de mensheid. Meer gelijkheid is dan ook de belangrijkste stap in de richting van een humane stad. 


[1] Ola Söderström, Till Paasche & Francisco Klauser: Smart citiesas corporate storytelling, City: analysis of urban trends, culture, theory, policy, action,2014 18, (3) p. 307-320.

[2] Robert Hollands: Critical interventions into the corporate smart city.CambridgeJournalofRegions,Econ-omyandSociety,2014,9,(1)p.61–77

[4] Thomas Graham: Barcelona is leading the fightback against smart city surveillance, 2018:  http://www.wired.co.uk/article/barcelona-decidim-ada-colau-francesca-bria-decode

[5] Herman van den Bosch: Smart city, smart mayor, 2019:  https://smartcityhub.com/governance-economy/smart-city-smart-mayor/

[6] Ben Green: The Smart Enough City. Technology in its Pace to Reclaim Our Urban Future, The MIT Press, Cambridge, Massachusetts, 2019.

[7] Ducan McLaren & Julian Agyeman: Sharing Cities, A case for Truly Smart and Sustainable Cities.  MIT, 2015, p. 200

[8] Kate Raworth: Doughnut Economics. Seven Ways to Think Like a 21st-Century Economist. Random House Business, 2017.

[9] Kate Raworth: A safe and just space for humanity. Can we live within the doughnut? Ofam, 2012:  https://www-cdn.ofam.org/s3fs-public/file_attachments/dp-a-safe-and-just-space-for-humanity-130212-en_5.pdf

[10] Doughnut Economics Action Lab (DEAL): The Amsterdam city doughnut, a tool for transformative action, Amsterdam, 2020: https://www.kateraworth.com/wp/wp-content/uploads/2020/04/20200406-AMS-portrait-EN-Single-page-web-420210mm.pdf

[11] Stanford Center of deliberative democracy: America in one room, 2019: https://cdd.stanford.edu/mm/2019/09/CDD_2019A1RBriefingBooklet.pdf

[12] Hollie Russon Gilman, Elena Souris: Global Answers for Local Problem Lessons from Civically Engaged Cities

Sharable, 2020: https://www.newamerica.org/political-reform/reports/global-answers-local-problems-lessons-civically-engaged-cities/

[13] Paul Bahrdt: Humaner Städtebau. Christian Wegner Verlag, Hamburg 1969

[14] Richard Sennett: Building and dwelling Penguin Books, 2018.

[15] https://wir2018.wid.world/files/download/wir2018-summary-english.pdf

De verkeersveilige stad

Het verkeer kost wereldwijd jaarlijks meer dan 1 miljoen doden. De klemmende vraag is wat er moet gebeuren om het aantal slachtoffers te verminderen. Dit artikel is een bijdrage aan de beantwoording daarvan.

Motorveiligheid – SVG Publiek domein – Pixabay

Verkeersdoden zijn de belangrijkste oorzaak van vroegtijdig overlijden van mensen onder de 30 in de VS. De meeste zijn voetgangers en fietsers.

Elke menselijke activiteit die wereldwijd 1,35 miljoen doden veroorzaakt, meer dan 20 miljoen gewonden, een totale schade van 1.600 miljard dollar en een belangrijke oorzaak is van de opwarming van de aarde zou onmiddellijk worden verboden[1]. Met uitzondering van het verkeer, omdat het nauw verbonden is met onze manier van leven en commerciële belangen.

De meeste burgers zijn gewend aan de alomtegenwoordigheid van auto’s, koesteren de voordelen ervan en zijn immuun geworden voor hun kosten, die ongeveer 20% van het gemiddelde gezinsinkomen bedragen. De infrastructuur van steden over de hele wereld wordt gedomineerd door auto’s, wat niet verwonderlijk is, aangezien de investeringen in wegen voor auto’s wereldwijd $ 1.000 miljard per jaar bedragen[2]. Zonder ingrepen zullen het wereldwijde autobezit en autogebruik de komende 30 jaar exponentieel groeien. Toch staan ​​96% van de tijd auto’s stil.

Vision Zero Cities zoals Oslo en Helsinki spannen zich in om het aantal verkeersdoden in het verkeer de komende tien jaar tot nul terug te brengen.


Dit artikel maakt deel uit van een reeks essays over hoe steden menselijker kunnen worden. Dat betekent een balans vinden tussen duurzaamheid, sociale rechtvaardigheid en kwaliteit van leven. Dit vergt verregaande keuzes. Als deze keuzes eenmaal gemaakt zijn, is het vanzelfsprekend dat we slimme technologieën gebruiken om deze doelen te bereiken. De essays die al zijn verschenen, zijn hier te vinden.


Menselijk lijden veroorzaakt door verkeersongevallen is te meer onaanvaardbaar omdat de oorzaken van ongevallen bekend zijn: Snel rijden en het ontwerp van de wegen. Het gebruik van alcohol en drugs, vermoeidheid en ziekte zijn mediërende variabelen. Aangezien het veranderen van het gedrag van bestuurders tot dusver moeilijk is gebleken, is de belangrijkste vraag of veranderingen in het ontwerp van wegen en van auto’s zelf, een oplossing kan bieden.

Om deze vraag te beantwoorden, bestaat dit artikel uit twee delen. Het eerste deel onderzoekt de relatie tussen de structuur van wegen en veiligheid. Het gaat na hoe verbeteringen in het ontwerp van wegen gedragsverandering van weggebruikers kunnen afdwingen en de effecten van ongevallen kunnen verminderen. Het tweede deel richt zich op auto’s en onderzoekt vooral of ‘zelfrijdende’ auto’s zullen bijdragen aan de veiligheid op de weg.

Wegontwerp en veiligheid

Onderzoekers van verschillende universiteiten in de VS, Australië en Europa hebben de relatie bestudeerd tussen het wegenpatroon, overige kenmerken van de infrastructuur en de verkeersveiligheid of het gebrek daaraan. Ze vergeleken het wegenpatroon in bijna 1.700 steden over de hele wereld met gegevens over het aantal ongevallen, gewonden en verkeersdoden. De studie verdeelde deze steden in negen groepen (zie onderstaande kaart). Hoofdonderzoeker Jason Thompson concludeerde: Het is vrij duidelijk dat plaatsen met meer openbaar vervoer, met name per spoor, minder ongevallen hebben[3]. De resultaten zijn gepubliceerd in Lancet Planetary Health[4].

Minder autogebruik en toenemend gebruik van openbaar vervoer, lopen en fietsen zijn overigens ook de belangrijkste aanjagers van de de leefbaarheid van steden in het algemeen.

Zoals op onderstaande kaart te zien is, gelden deze kenmerken in de eerste plaats voor Europese steden. Grote Amerikaanse steden hebben ook het openbaar vervoer uitgebreid, maar de straten worden gedomineerd door auto’s, waardoor er minder ruimte overblijft voor andere weggebruikers.

Verschillende typen wegenpatronen in wereldsteden. Source: Lancet Planetary Health

Bescherming van zwakste weggebruikers

De meeste ongevallen gebeuren in ontwikkelingslanden en opkomende landen. Verkeersdoden in ontwikkelde landen nemen af. In de VS van 55.000 in 1970 tot 40.000 in 2017. De belangrijkste reden is dat auto’s hun passagiers beter beschermen. Dit geldt niet voor de overige weggebruikers:

In de VS neemt het aantal botsingen van auto’s met voetgangers en fietsers met dodelijke afloop meer dan in enig ander ontwikkeld land aanzienlijk toe[5].

Het aantal fietsstroken is toegenomen, maar aanpassingen aan de inrichting van de rest van de wegen en van de snelheid van het gemotoriseerde verkeer bleven achter, waardoor fietsers worden blootgesteld aan de nabijheid van snel rijdende of parkerende auto’s.

Vooral SUV’s blijken ‘killers’[6] en hun aantal groeit snel[7].

Vision Zero Street Design Standard

In 2019 zijn in Helsinki en Oslo geen dodelijke slachtoffers gevallen. Deze en andere steden gebruiken de Vision Zero Street Design Standard, een gids voor het plannen, ontwerpen en bouwen van straten die levens redden.

Verkeersongevallen zijn vaak het gevolg van snel rijden, maar worden in feite veroorzaakt door wegen die snel rijden mogelijk maken en uitlokken.

Om zich te kwalificeren voor een Vision Zero-ontwerp, moet aan drie voorwaarden worden voldaan:

  1. Ontmoedigen van snelheid door ontwerp.
  2. Stimuleren van lopen, fietsen en openbaar vervoer.
  3. Zorg voor toegankelijkheid voor iedereen, ongeacht leeftijd en fysieke mogelijkheden.

Deze voorwaarden resulteren in de tien principes van Vision Zero, die veiligheid inbouwen in het straatontwerp en zo automobilisten conditioneren tot veilig gedrag en voorkomen dat fouten tot ongevallen leiden (zie onderstaande afbeelding; ADA betekent ‘Americans with disabilities’ law)[8]

Model van een uitgebreide Zero Vision-straat[9]
Scheiding van weggebruikers

Wegenbouw draagt ​​bij aan het voorkomen van ongevallen. Vooral in Europese steden zijn de afgelopen decennia grote verbeteringen doorgevoerd. Een van de meest effectieve maatregelen is de aanleg van aparte rijstroken voor alle categorieën verkeer.

Stoepen bestaan ​​al jaren, maar zijn in veel gevallen te smal geworden vanwege het toegenomen aantal gebruikers.

De afgelopen decennia zijn op grote schaal vrij liggende fietspaden en rijstroken voor bussen aangelegd en ze hebben allemaal bijgedragen aan een veiliger verkeer. Al deze vrije banen hebben echter veel kruisingen, en ondanks bescherming met verkeerslichten vormen ze een potentieel risico, in de eerste plaats omdat het overzicht beperkt is en in veel gevallen niet van elkaar gescheiden zijn. Bovendien moeten auto’s vaak fietspaden kruisen om te parkeren of om goederen af ​​te leveren.

Andere voorbeelden van interventies om wegen veiliger te maken zijn rotondes, vooral omdat ze de snelheid verminderen en meer duidelijkheid creëren. Hetzelfde geldt voor verkeersdrempels, die in feite een straf zijn voor mensen die te hard rijden.

Aanleg van fietsstroken

In veel Amerikaanse steden is verf het belangrijkste materiaal voor de aanleg van fietspaden. Door de nabijheid van het verkeer draagt ​​dit type fietspaden bij aan het toenemende aantal verkeersdoden. De Canadese stad Vancouver, die het aantal fietspaden in vijf jaar tijd verdubbelde tot 11,9% van alle straten in het centrum, heeft de ambitie om de fietsinfrastructuur voor 100% te upgraden naar een AAA-niveau (safe and comfortable for all, ages and abilities). Fietspaden moeten technisch veilig zijn: breed minimaal 3 meter bij tweerichtingsverkeer; gescheiden van ander verkeer, dat anders de snelheid moet verlagen tot minder dan 30 km/uur). Gebruikers moeten zich ook veilig voelen. De stad publiceerde al haar ervaring in een online set AAA-ontwerprichtlijnen[10].

Snelheid en wetgeving

Risico’s verbonden aan de rijsnelheid zijn contextueel en hangen af ​​van de tijd die nodig is om een ​​voertuig tot stilstand te brengen als de omstandigheden dat vereisen. Daarom is het in sommige landen in woonwijken verplicht om stapvoets te rijden.

Strikte regels met betrekking tot maximale snelheid vereisen naleving en wetshandhaving en beide zijn niet vanzelfsprekend. Nederland is in dit opzicht bijzonder laks

Gemiddeld krijgt een chauffeur van een personenauto eenmaal in de 20.000 kilometer een boete (gegevens 2017). Bovendien zijn er veel apps die waarschuwen voor naderende snelheidscontroles. Gezien de risico’s van te snel rijden en de regelmaat waarmee dit gebeurt, draagt de lakse wijze van rechtshandhaving bij aan het aantal verkeersdoden.

De bijdrage van de automatisering aan veiligheid van het verkeer

De laatste jaren is de hoeveelheid elektronica in auto’s drastisch toegenomen. Eerst katalysatoren, dan ATB en andere systemen die auto’s op het goede spoor houden, om nog maar te zwijgen van navigatie en automatisch parkeren. Ontwikkelingen die de basis hebben gelegd voor autonome auto’s. In het navolgende wordt de voortgang van de automatisering en de impact ervan op de veiligheid onderzocht.

Wanneer zijn auto’s onder alle omstandigheden (dag, nacht, stadscentrum, platteland, regen, mist of sneeuw) veilig?

  1. Ze communiceren feilloos met hun omgeving (gebouwen, andere auto’s, fietsen, voetgangers, spelende kinderen, dieren en objecten) dankzij hun sensoren, camera’s, lidar, radar en GPS;
  2. Ze beschikken over backups voor alle mechanische en digitale systemen die automatisch inschakelen;
  3. Ze gebruiken 3D-kaarten die tot op de centimeter nauwkeurig zijn en in realtime aangepast kunnen worden aan veranderende omstandigheden;
  4. Ze leren van ‘fouten’; dankzij kunstmatige intelligentie;
  5. Ze zijden altijd volgens de verkeersregels en gaan nooit sneller dan de voorgeschreven snelheid;
  6. Ze zijn volledig beveiligd tegen hackers
  7. Ze hebben geen chauffeur …..

Er is een groot verschil in de mate van automatisering van ‘zelfrijdende’ auto’s. Het is verhelderend om kennis te nemen van zes niveaus van automatisering die de Society of Automotive Engineers (SAE) onderscheidt (figuur hieronder)[11].

Niveaus van automatisering van auto’s. Bron: Society of Automotive Engineers (publiek domein)

Volgens deze classificatie kunnen auto’s van SAE-niveau 2 autonoom sturen en de snelheid aanpassen in specifieke omstandigheden op autowegen. Onder deze omstandigheden kunnen bestuurders hun handen van het stuur houden, mits de nationale wetgeving dat toelaat. Zodra de omgeving sturen en accelereren complexer maakt, bijvoorbeeld na het inslaan van een drukke straat, moet de chauffeur direct overnemen.

Een goed werkend SAE niveau 3-systeem stelt bestuurders in staat hun ogen van de weg te houden en zich bezig te houden met andere activiteiten. Ook hier is de enige voorwaarde dat ze het rijden onmiddellijk overnemen zodra ‘het systeem’ een signaal daartoe geeft, wat betekent dat het de situatie niet langer aankan.

Voor goedkope taxidiensten zonder bestuurder is dit beheersingsniveau niet voldoende. Auto- en technologiebedrijven zoals Lyft, Uber en Google zijn druk doende om te voldoen aan de eisen van de hogere niveaus. Hun dure auto’s (tot $ 250.000) hebben geautomatiseerde backups, wat betekent dat ze elke situatie onder gespecificeerde omstandigheden, zoals goed ontworpen wegen, overdag en met een bepaalde snelheid aankunnen.

SAE-niveau 5 automatisering omvat de mogelijkheid om onder alle omstandigheden zonder bestuurder te rijden[12]. Geen van de bestaande modellen voldoet vooralsnog aan deze eisen[13].

Een prototype van een luxueuze autonome SAE 5 auto. Foto: Mercedes

Gezien deze classificatie verdient het de voorkeur om de term ‘zelfrijdende auto’ niet langer te gebruiken, maar om geautomatiseerde auto’s (SAE niveau 1,2 en 3) en van autonome auto’s (SAE niveau 4 en 5) te onderscheiden. In de eerste groep zijn altijd voorzieningen voor handmatig rijden aanwezig en moet de chauffeur plaatsnemen achter het stuur en stand-by zijn. De tweede groep kan rijden zonder bestuurder, in het geval van type 4 onder bepaalde omstandigheden. Ook in dit type is wel een stuurinrichting aanwezig voor interventies door een begeleidende safety driver.

Hoewel SAE-niveau 5 de uiteindelijke ambitie is, haast de auto-industrie zich niet om de bestuurder achter het stuur weg te krijgen.

De missie van de autoindustrie is het komende decennium zoveel mogelijk elektrische auto’s aan particulieren te verkopen, met automatische systemen als leuke extra’s.

Daarom is het consolideren van SAE-niveau 3 hun eerste prioriteit. Deze ingebouwde functies zullen bijdragen aan het veilige gebruik van auto’s als bestuurders er goed mee leren omgaan. Uit recent onderzoek van Connecting Mobility blijkt dat maar weinig automobilisten gebruik maken van geautomatiseerde systemen zoals Lane Departure Warning, Emergency Brake of Adaptive Cruise Control die vroegtijdige herkenning en vermijding van gevaarlijke situaties mogelijk maken[14].

Aan de andere kant kunnen technologische bedrijven zoals Google, Lyft en Uber niet wachten om SAE-niveau 4 te bereiken, wat de weg opent naar taxidiensten zonder chauffeur, zij het onder beperkende voorwaarden (rustige wegen, daglicht).

Er zijn ook verschillen in de manier waarop autofabrikanten de veiligheid van de auto’s verbeteren. Een optie is verbetering van de kwaliteit van de waarneming van de omgeving[15]. Een stap in deze richting is de lidar net zo goed maken als een camera die alles en altijd ziet[16]. De andere benadering is continue training van neurale netwerken. Dit is de strategie die Tesla volgt, die geen lidar inzet[17]. Alle beelden die afzonderlijke Tesla-auto’s niet kunnen ontcijferen en alle verkeerde inschattingen van de ‘automatische piloot’ die door de bestuurder worden gecorrigeerd worden geüpdatet naar Tesla’s training set, waardoor de autopilot steeds beter gaat functioneren. In de korte video hieronder legt Andrej Karpathy, Tesla’s directeur voor kunstmatige intelligentie, uit hoe dit proces werkt.

Vooruitgang

De afgelopen twee jaar zijn de speculaties over een invasie van autonome voertuigen op de weg rond 2020 verstomd.

Het toonaangevende marketingbedrijf Guidehouse Research Leatherboard concludeert: 2019 was een uitdagend jaar voor geautomatiseerd rijden (AD), aangezien de realiteit in het niet zinkt bij de gewekte verwachtingen[18]. Managers in de automobielindustrie worden steeds pessimistischer over het tempo van de implementatie van autonoom rijden en ze zijn trouwens ook pessimistisch over de groei van de markt voor elektrische voertuigen (EV’s). 

Uber voorspelde 75.000 autonome voertuigen op de weg te hebben in 2019, zonder de aanwezigheid van een safety driver. Het werden er nul.

In plaats daarvan kondigde de nieuwe ceo Dara Khosrowshahi aan dat het meer dan 50 jaar zal duren voordat alle Uber-auto’s zonder bestuurder rijden. Zijn collega, ceo John Krafcik van Waymo, verwachtte dat het tientallen jaren zal duren voordat autonome auto’s wijdverbreid zijn maar ook dat niveau 5 waarschijnlijk onbereikbaar zal zijn[19]. De ceo van Volkswagen zei dat volledig zelfrijdende auto’s ‘misschien nooit’ op de openbare weg komen[20]. Dit in tegenstelling tot de beweringen van Elon Musk, dat alle Tesla-auto’s in 2020 niveau 5 zullen bereiken dankzij de nieuwe Full Self Driving Chip, die 36 biljoen bewerkingen per seconde kan uitvoeren.

Het menselijk brein kan veel beter dan welke machine ook bij complexe situaties op de weg te beoordelen. Kunstmatige intelligentie werkt vele malen sneller, maar de nauwkeurigheid en het adaptieve vermogen ervan laten nog veel te wensen over[21]. Auto’s zonder bestuurder worstelen met onvoorspelbaarheden veroorzaakt door kinderen, voetgangers, fietsers en andere door een mens bestuurde auto’s en ook met kuilen, omleidingen, versleten markeringen, sneeuw, regen, mist, duisternis enzovoort[22].

Ook verkeerslichten kunnen een probleem zijn; de hele wereld heeft kunnen zien hoe een Uber-auto door het rode licht rijdt.

Auto’s op niveau SAE 3 zijn mogelijk het echte probleem

Tot nu toe leek het erop dat bereiken van het SAE-veiligheidsniveau 5 het grootste probleem is. Er is echter een groeiend besef dat in het bijzonder SAE-niveau 3 het echte probleem is. Verkoopcampagnes wekken de suggestie dat bestuurders op SAE-niveau 3 een boek kunnen lezen als ze maar achter het stuur blijven zitten om de besturing over te nemen als het automatische systeem het sein geeft het niet meer aan te kunnen. Echter, volgens studies in gecontroleerde testomgevingen is de reactietijd van bestuurders die op het moment dat dit sein wordt afgegeven niet opletten te traag om onheil af te wenden[23]

Veilig rijden (niveau 2 – 3) vereist dat de bestuurder altijd alert is en klaar is om in te grijpen en dus geen boek zou moeten lezen.

Het gebruik van de term ‘automatische piloot’ moet worden verboden.

De Amerikaanse senator Edward Markey hekelde Tesla onlangs in het openbaar en eiste dat het deze functie hernoemt vanwege de mogelijk misleidende naam[24].

De auto-industrie heeft tot dusver 250 miljard euro geïnvesteerd in elektrische en autonome auto’s, iets wat een van de ceo’s downpaying on nothing noemde. Hier vindt u een overzicht van de voortgang van de belangrijkste ‘spelers’ in de auto-industrie die bezig zijn met het op de markt brengen van ‘zelfrijdende’ auto’s[25].

De redenen voor de U-bocht in het sentiment liggen voor de hand. Zoals onlangs werd onthuld, geloofden autofabrikanten zelf nooit hun eigen verwachtingen, maar om marketingredenen spraken ze elkaar na. Alle producenten van autonome auto’s realiseren zich dat de vereiste radar, lidar, AI-computing, 3D-kaarten (zie hier voor uitleg[26]) deze auto’s onbetaalbaar zullen maken, tenzij ze eigen rijstroken gebruiken, een beperkte snelheid hebben om in vrij kwartalen te werken.

Door deze complicaties hebben zowel Waymo als Cruise (GM) de start van hun commerciële taxidiensten vertraagd.

Toch rijden er in enkele steden zoals Detroit, Stockholm, Tallinn, Berlijn en in de nabije toekomst Amsterdam minibusjes zonder bestuurder. Het zijn kleine voertuigen met een maximumsnelheid van 25 km/u, rijden op een vrije rijstrook of in verkeersluwe straten en op een vaste route, voorlopig altijd vergezeld van een testrijder.

Minibus in Tallinn. Foto: Arno Mikkor. Wikimedia, CC 2.0.
Lessen uit ongevallen

Er zijn een paar dodelijke slachtoffers gevallen met ‘zelfrijdende auto’s’ die inzicht geven in hun huidige zwakke punten[27]. Op 18 maart 2018 raakte een zelfrijdende auto van Uber een vrouw die met haar fiets de straat overstak. Op dat moment bekeek de verplichte ‘veiligheidsbestuurder’ achter het stuur de diagnostische instrumenten, wat was toegestaan. Minder dan een seconde voor de crash keek de chauffeur naar de weg en wist de snelheid te verminderen. Uit analyses achteraf bleek dat het systeem zes seconden voor de crash de vrouw identificeerde als ‘een onbekend object’ en 4,7 seconden later een noodstop wilde maken, maar het Uber-team deze functie uitgeschakeld.

Minder dan een week daarna veranderde een Tesla Model X zonder enige noodzaak van richting, raakte een betonnen barrière, vloog in brand en doodde de bestuurder. Net als bij een ander dodelijk ongeval met een Tesla Model S, had de bestuurder de ‘auto pilot’ ingeschakeld op een weg waar het gebruik daarvan niet was toegestaan ​​en had hij ook zijn handen van het stuur gehaald.

Automobiel- en technologische bedrijven hebben autonome auto’s uitvoerig getest. Alleen Waymo telt 9 miljoen kilometer zonder zware ongevallen en bij geen enkel ongeval had de bestuurderloze schuld[28]. Tijdens al deze kilometers was echter een ‘safety driver’ veiligheidsbestuurder aan boord, die kwaad kon voorkomen.

Als de ongevallen waarbij Uber en Tesla zijn betrokken iets over veiligheid onthullen, dan is het dat de Volvo-auto’s van Uber zeker nog niet klaar zijn voor autonoom rijden op SAE-niveau 4, afgezien van het onverantwoordelijke gedrag van het team. Wat Tesla betreft, is overmatig vertrouwen op de ‘auto pilot’ (ergens tussen SAE-niveau 2-3) dodelijk gevaarlijk.

Legale aspecten

Vanuit het oogpunt van de verkeersregulering verschillen geautomatiseerde voertuigen (SAE Level 2 – 3, met een menselijke bestuurder) en autonome voertuigen zonder bestuurder (SAE Level 4 – 5) op een fundamentele manier. Regelgeving met betrekking tot autonome voertuigen heeft tot nu toe verhinderd dat auto’s zonder bestuurder op de weg verschenen.

De staat Californië heeft onlangs nieuwe regels voorgesteld om autonome auto’s toe te laten; verschillende andere staten in de Verenigde Staten volgden[29]. Als gevolg hiervan hebben Google en General Motors toestemming gekregen taxidiensten zonder bestuurder te lanceren, zij het met de verplichte aanwezigheid van een ‘safety driver’ in de testperiode. De trips worden met camera’s in de gaten gehouden om roekeloos gedrag of vandalisme te voorkomen[30]. Het testen van deze diensten is nog steeds aan de gang.

Tot nu toe, gaat de ontwikkeling van zelfrijdende auto’s uit van veilige deelname aan het verkeer dat wordt gedomineerd door “gewone” auto’s en andere weggebruikers.

Echte vooruitgang op het gebied van de veiligheid zal worden bereikt zodra zelfrijdende auto’s met elkaar kunnen communiceren en de aanwezigheid van door mensen aangedreven auto’s op de openbare weg verboden is, om nog maar te zwijgen van door paarden getrokken voertuigen[31].

Fietsen, voetgangers en overstekende kinderen blijven ‘een uitdaging’. Dit zal nog vele jaren duren en in de tussentijd zal de auto-industrie zich richten op de verkoop van elektrische auto’s op SAE niveaus 2 en 3. voor individueel gebruik.

Veiligheid en de humane stad

Het grote aantal dodelijke slachtoffers en zwaargewonden dat wereldwijd de prijs van het verkeer is, getuigt van een ernstig tekort aan humaniteit. Gegeven de vele andere aspecten waarbij het verkeer de leefbaarheid van steden schaadt, heeft een veranderend mobiliteitspatroon de hoogste prioriteit.

Veiligheid in het verkeer, zoals voorgeschreven in de Vision Zero Street Design Standard, levert een grote bijdrage aan de groei van humane steden.

De belangrijkste oorzaken van dodelijke ongevallen en ernstig letsel zijn te snel rijden en het ontwerp van de weg, in combinatie met het gebruik van drugs en alcohol, vermoeidheid en ziekte.

Het is riskant om te verwachten dat gedragsverandering van chauffeurs dit probleem kan oplossen. Daarom moeten de achterliggende oorzaken worden aangepakt. Dit omvat een fundamenteel herontwerp van de wegen. Dit omvatte aanpassing van de maximumsnelheid aan de belangrijkste weggebruikers van een straat en handhaving van deze snelheid. De andere maatregel is het verbeteren van de autoveiligheid. De veiligheid voor de autopassagiers is al aanzienlijk verbeterd, maar door hun ontwerp en snelheid zijn auto’s een steeds grotere bedreiging geworden voor voetgangers en fietsers. Autonome auto’s kunnen in theorie een zegen zijn voor de veiligheid, maar de voortgang in de ontwikkeling van de ondersteunende systemen stagneert. Tegelijkertijd kan vervanging door zelfrijdende auto’s door autonome auto’s leiden tot een verkeerchaos: Meer auto’s op de weg zullen leiden tot ongekende files.

In de meeste steden, met name in de Verenigde Staten, hebben auto’s (of hun chauffeurs) een onevenredig deel van de beschikbare ruimte ingenomen. Voetgangers, fietsers, scooters, trams en bussen worstelen voor het resterende deel. Daarom moeten autoriteiten de ruimte herverdelen op een manier die recht doet aan de veranderende mobiliteitsvoorkeuren van burgers en die is afgestemd op de doelstellingen inzake duurzaamheid, leefbaarheid en veiligheid[32].

Hieronder vat ik de essentie samen van een humane benadering van verkeersveiligheid


Principes voor een humane benadering van verkeersveiligheid

1. Het verminderen van de 1,35 miljoen doden en 20 miljoen ernstig gewonden per jaar als zijnde een wereldwijde en onderschatte menselijke ramp.

2. Het verbeteren van het ontwerp van de wegen, het waarborgen van de veiligheid voor voetgangers en fietsers bij het ontwerpen van de auto’s, en effectieve wetshandhaving moeten prioriteit krijgen.

3. De aanleg van verschillende soorten wegen, elk met een eigen maximumsnelheid, zal een belangrijke bijdrage leveren aan het verhogen van de verkeersveiligheid.

4. Systemen die snelheidscontroles melden, waaronder ook P2P, moeten worden verboden. 

5. Alle auto’s moeten een black box hebben, die onder andere de snelheid registreert. Bij ongevallen of misdrijven kan deze worden geraadpleegd na goedkeuring door een rechter.

6. Vermindering van het aantal auto’s, bevordering van lopen of fietsen, gebruik van openbaar vervoer en afname van het aantal en de lengte van de verplaatsingen zullen het aantal verkeersongevallen verminderen.

6. In de binnenstad is de ruimte vooral bestemd voor voetgangers en fietsers. Auto’s mogen dit gebied binnen te komen als zij stapvoets rijden om de bereikbaarheid van hotels te behouden.

7. Vrij liggende fietspaden verbinden de belangrijkste bestemmingen binnen de stad. Om veiligheidsredenen geldt een maximumsnelheid, tenzij er ruimte is voor verschillende stroken voor langzame en snelle fietsers.

8. In plaats van de indeling op vijf niveaus van de SAE, is het logischer om een onderscheid te maken tussen twee opties  – geassisteerd of autonoom -. In geval van ‘geassisteerd rijden’ dient de bestuurder altijd attent te zijn en in staat zijn om onmiddellijk in te grijpen. Het gebruik van de term “automatische piloot” moet worden verboden.

9. Op den duur is een systeem dat wordt gedomineerd door autonome auto’s niet compatibel met bestuurde voertuigen. Op dat moment zouden deze verboden moeten worden op voor auto’s bestemde wegen.


[1] https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/road-traffic-injuries

[2] https://outlook.gihub.org

[3] https://www.fastcompany.com/90460862/scientists-analyzed-1700-cities-and-determined-how-to-design-safe-streets?utm_campaign=eem524:524:s00:20200211_fc&utm_medium=Compass&utm_source=newsletter

[4] https://www.thelancet.com/journals/lanplh/article/PIIS2542-5196(19)30263-3/fulltext

[5] https://www.fastcompany.com/90310016/the-urban-design-problem-thats-killing-pedestrians-and-cyclists

[6] https://eu.freep.com/story/money/cars/2018/06/28/suvs-killing-americas-pedestrians/646139002/

[7] https://www.rospa.com/rospaweb/docs/advice-services/road-safety/vehicles/pedestrian-protection.pdf

[8] https://www.visionzerostreets.org

[9] https://www.visionzerostreets.org

[10] https://vancouver.ca/files/cov/design-guidelines-for-all-ages-and-abilities-cycling-routes.pdf

[11] https://www.nhtsa.gov/technology-innovation/automated-vehicles-safety#topic-road-self-driving

[12] https://medium.com/@miccowang/autonomous-driving-how-autonomous-and-when-ce08182cfaeb

[13] https://www.engineering.com/DesignerEdge/DesignerEdgeArticles/ArticleID/15478/Driverless-Cars–The-Race-to-Level-5-Autonomous-Vehicles.aspx

[14] https://goo.gl/F2wH2v

[15] https://medium.com/kredo-ai-engineering/making-sense-of-sensing-in-self-driving-cars-3d469c6e5e33

[16] https://medium.com/ouster/the-camera-is-in-the-lidar-6fcf77e7dfa6

[17] https://towardsdatascience.com/teslas-deep-learning-at-scale-7eed85b235d3

[18] https://guidehouseinsights.com/reports/guidehouse-insights-leaderboard-automated-driving-vehicles

[19] https://www.fastcompany.com/90374083/for-years-automakers-wildly-overpromised-on-self-driving-cars-and-electric-vehicles-what-now?utm_campaign=Compass&utm_medium=email&utm_source=Revue%20newsletter

[20] https://www.vox.com/future-perfect/2020/2/14/21063487/self-driving-cars-autonomous-vehicles-waymo-cruise-uber

[21] https://medium.com/predict/we-automate-the-driver-not-the-car-d95a0f67a733

[22] https://medium.com/reclaim-magazine/all-hail-the-robot-car-8d672221b18e

[23] https://www.autoblog.com/2017/01/27/autonomous-cars-reaction-time-study/

[24] https://medium.com/fast-company/how-the-race-to-autonomous-cars-got-sidetracked-by-human-nature-7b709e766823

[25] https://medium.com/swlh/mapping-the-autonomous-vehicle-ecosystem-3cd14fd6d750

[26] https://medium.com/swlh/a-beginners-guide-to-self-driving-cars-5bbc2bb798d4

[27] https://medium.com/@parismarx/are-self-driving-cars-really-safer-than-human-drivers-56a72bde2f41

[28] http://www.umich.edu/~umtriswt/PDF/UMTRI-2015-34_Abstract_English.pdf

[29] https://www.wired.com/story/californias-plan-regulate-self-driving-car-biz/

[30] https://medium.com/s/story/the-future-of-mobility-belongs-to-people-not-self-driving-cars-625c05b29692

[31] https://www.fhwa.dot.gov/pressroom/fhwa1703.cfm

[32] https://medium.com/s/story/the-future-of-mobility-belongs-to-people-not-self-driving-cars-625c05b29692

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

Het gevoel van urgentie is totaal weg

Amsterdam wil vanaf 2030 alleen ‘schone’ auto’s toelaten in een deel van de stad. Een noodzakelijke stap om in 2040 geheel CO2-vrij te zijn.

‘Het wordt nooit meer zoals het geweest is’. Dat waren ongeveer de woorden van minister-president Joop den Uyl in 1973, tijdens een toespraak op alle tv-netten. Aanleiding was de oliecrisis. Nier meer autorijden op zondag, benzine op de bon, gebruik openbaar vervoer, gordijnen dicht, kachel lager, trui aan…. Zijn woorden maakten indruk.

Ook in 2015 leek het er even op dat Nederland zich collectief schikte in de noodzaak van een energietransitie.

Bijna alle landen ter wereld hadden toen in Parijs afgesproken om in 2050 de uitstoot van broeikasgas tot nul te beperken. Uiteraard was Nederland van de partij, maar geen televisietoespraak van minister-president Mark Rutte. Toch voelde je dat het menens was. 

Even. De regering zette een groot aantal deskundigen en anderszins betrokkenen aan het werk aan de klimaattafels. Op zich een goede aanpak en deze kwamen er bijna uit

Maar, weer geen televisietoespraak en het bleef stil. Niet overal, enkele steden, waaronder Amsterdam en Nijmegen kwamen met eigen plannen. Amsterdam gaf aan in 2040 al emissie-vrij te willen zijn. 

De regering zwijgt nog steeds.

Dit ondanks gerechtelijke uitspraken in de Urgenda-zaak en berekeningen van het Planbureau voor de leefomgeving. Uit deze laatste bleek dat de voorstellen van de klimaattafels waarschijnlijk niet ver genoeg gaan en de lasten te zeer bij de burgers leggen.  Uit onderzoek blijkt dat het merendeel van de burgers een afwachtende houding aanneemt. Een teken aan de wand is dat partijen die spreken van ‘die klimaatonzin’ massaal stemmen trokken bij de verkiezingen voor de provinciale staten. 

Tot nu toe heeft geen enkele Nederlander ook maar het kleinst denkbare offer hoeven brengen voor het klimaat.

Het is een gemiste kans om de maximumsnelheid op de snelwegen niet te verlagen als een kleine stap in de goede richting. Ook om het gevoel van urgentie aan te wakkeren. Maar de regering zweeg.

Enkele dagen geleden kondigde het bestuur van de gemeente Amsterdam aan om auto’s die CO2 uitstoten in 2030 binnen de ring te verbieden. Overigens was al eerder besloten dat tegen die tijd grote delen van de binnenstad sowieso autovrij of -luw zullen zijn. Iedereen viel over deze aankondiging heen. Eindelijk sprak de regering: ‘Dit gaat te ver’ en de D66 staatsecretaris gaat proberen de maatregel te verbieden.

Hoezo te ver? Amsterdam wil in 2040 emissievrij te zijn. Dan moeten ze tien jaar eerder toch wel een eind op dreef zijn. Dat is over 11 jaar; tijd genoeg voor iedereen die graag met de auto door Amsterdam wil rijden – geen waar genoegen – om een elektrische auto te kopen. Over een paar jaar zullen deze betaalbaar zijn en zal er inmiddels ook een aanzienlijk aanbod tweedehands exemplaren zijn. Maar nog beter is er helemaal geen auto meer aan te schaffen en incidenteel een elektrische deelauto te huren. Die staan steeds vaker op elke hoek. Dat scheelt pas echt in de portemonnee.

Amsterdam valt te prijzen om deze maatregel nu al aan te kondigen.

Iedereen had op de vingers van een hand kunnen natellen dat de stad dit ook wel moest, gegeven eerdere uitspraken om in 2040 emissieloos te zijn en al veel eerder de gehele binnenstad autovrij en -luw te willen maken. 

Een ding is zeker, mocht het de regering nog gaan lukken het eens te worden over een klimaatwet, dan is de eerste opgave om het gevoel van urgentie bij het gros van de bevolking te versterken. Een stad die voorop wil loopt, verdient daarbij alle steun.

Header: Smart cars op de Dam. Foto: gemeente Amsterdam

Steenkoolmijnen, bronnen van groene energie?

Mijnen kunnen een belangrijke bijdrage leveren aan de levering van warm water aan huishoudens en bedrijven. Het is verstandig daarbij tevens gebruik te maken van andere bronnen van aardwarmte met een lage temperatuur en restwarmte van bedrijven

Warmwaterbronnen – Foto: Michael Bower (Pexels)

Tot op heden is het gebruik van steenkool verantwoordelijk voor 25 procent van de uitstoot van broeikasgassen door de industrie. Voormalige steenkoolmijnen gaan echter bijdragen aan een duurzame toekomst.  

In geothermische gebieden zoals IJsland en Nieuw-Zeeland (foto) wordt al jarenlang gebruik gemaakt van warme bronnen voor verwarming en om te baden. De aarde is een onuitputtelijke bron van warmte, als er maar tevens water beschikbaar is.

Een reusachtig reservoir

Na de sluiting van vele kolenmijnen gedurende de laatste decennia zijn hun schachten en gangen langzaam volgelopen met water. Hoe dieper, hoe warmer het water is, variërend van 10oC vlak onder het oppervlak tot 30oC op een diepte van 700 meter.

Sommige wetenschappers zijn van mening dat dit water een belangrijke bron is van duurzame energie, waardoor de oude mijnen ineens een groene uitstraling krijgen[1]. Het Durham Energy Instituteheeft op verschillende plaatsen experimenten uitgevoerd. Alleen al in het Verenigd Koninkrijk is in de vorige eeuw 15 miljard ton steenkool gewonnen, waardoor er een reservoir is ontstaan van twee miljard kubieke meter water met een temperatuur tussen de 12-20°C. Dit komt overeen met 38.500 terajoule aan warmte, genoeg om 650.000 huizen te verwarmen, aangenomen dat het water zijn temperatuur behoudt[2].

Een onderzoek van de McGill University in Montreal, Canada, schat dat elke kilometer mijngang die gevuld is met water, een vermogen van 150 kW heeft[3]. Interessant is ook een onderzoek naar de mogelijke bijdrage van ondergelopen mijnen aan de productie van energie door middel van modellering. Een relevante, maar verontrustend resultaat van dit onderzoek is dat de temperatuur van het water over een periode van 50 jaar met 7 – 8°C zal afnemen als de hele watervoorraad binnen een jaar heeft gecirculeerd[4].

Praktijkvoorbeelden

De Ropak-verpakkingsfabriek in Springhill, Nova Scotia, zet sinds 1998 met succes mijnwater in voor haar warmwatervoorziening[5]. Mijnwater wordt bij een temperatuur van 18°C met een snelheid van 4 liter per seconde uit een ondergelopen kolenmijn gepompt. Hierbij passeert het een warmtepompsysteem voordat het via een andere schacht wordt geïnjecteerd (zie afbeelding hieronder). Het betreft dus een volledig gesloten lus. In vergelijking met conventionele verwarmingssystemen bespaart het bedrijf jaarlijks CAD 45.000 of het equivalent van ongeveer 600.000 kWh.

Bronnen die de Ropac Company voorzien van warm water – Centre for the Analysis and Dissemination of Demonstrated Energy Technologies 

Een andere casestudy betreft Asturië (Noordwest-Spanje), waar een ziekenhuis en een universiteitsgebouw met succes worden verwarmd met behulp van mijnwater[6].

Het meest interessante en innovatieve veldexperiment bevindt zich echter in Nederland, in de gemeente Heerlen.

De ontwikkeling van de rol van mijnwater als geothermische bron

De gemeente Heerlen is ongeveer 15 jaar geleden begonnen met onderzoek naar de mogelijkheid om een ondergelopen kolenmijn te gebruiken als geothermische bron voor verwarming en koeling van gebouwen[7]. Een paar jaar later werd een bedrijf opgericht om de gebleken mogelijkheden te realiseren: Mijnwater BV.

Er werden vijf putten geboord: twee voor warm water, twee voor koud water en één om water terug te geleiden (figuur). Een distributienetwerk van zeven kilometer bestaande uit drie buizen, het zogenaamde backbone, voorzag de gebouwen en huizen van energie

De warm- en koudwaterbuffers van Mijnwater te Heerlen. Illustratie uit: Weg van gas: Kansen voor de nieuwe concepten Lage Temperatuur Aardwarmte en Mijnwater, CE Delft 2018.

Al snel werd duidelijk dat water dat teruggepompt werd in de mijn zowel de temperatuur van zowel het ondergrondse warme en koude water beïnvloedde, conform de voorspellingen van de Poolse modelleringsstudie die hierboven vermeld werd.

Het bedrijf is niet bij de pakken neer gaan zitten en heeft in plaats daarvan het concept Mijnwater 2.0ontwikkeld. De belangrijkste uitgangspunten van dit nieuwe concept zijn:

• In plaats van de levering van lauwwarm mijnwater, werd de uitwisseling van energie tussen gebouwen – het optimale gebruik van restwarmte en -koude – de belangrijkste motor van het project.

• De ondergelopen mijn fungeert als een buffer voor warmte- en koudeopslag.

• Water dat wordt terug geleverd aan het mijnwaterreservoir is op temperatuur gebracht van het koude dan wel het warme deel daarvan. Daarom zijn alle putten geschikt gemaakt voor zowel het onttrekken als het teruggeleiden van water.

• De retourleiding (oranje buis in bovenstaande figuur) is niet langer nodig en wordt ingezet voor de toevoer en afvoer van warm of koud mijnwater om de capaciteit van het backbone te vergroten.

• Het distributiesysteem is gelaagd. In eerste instantie wisselen gebouwen binnen dezelfde cluster overschotten uit van warm en koud water. Vervolgens wisselen clusters onderling hun overschotten uit en uiteindelijk verschaft het backbone de clusters water uit de ondergrondse buffers (figuur hieronder)

• Het beheer van de toevoer van warm en koud water is volledig vraaggestuurd en geautomatiseerd.

Clusters en backbone – Illustratie: Weg van gas: Kansen voor de nieuwe concepten Lage Temperatuur Aardwarmte en Mijnwater, CE Delft 2018.

Op dit moment worden honderden huishoudens en ongeveer tien bedrijven en instellingen bediend door het netwerk. Contracten zijn al getekend voor de toevoeging van nog eens 1000 huishoudens.

Individuele dan wel collectieve warmtepompen worden ingezet om de temperatuur van het water te verhogen van 25 naar 60°C. Dit maakt verwarming mogelijk van matig tot tamelijk goed geïsoleerde huizen (label B -C) zonder grote veranderingen in het verwarmingssysteem. Dit is een belangrijke toegevoegde waarde ten opzichte van all-electric oplossingen. Deze zijn vooralsnog alleen toepasbaar in zeer goed geïsoleerde huizen en gebouwen (label A – A++). In dit geval gebruiken warmtepompen buitenlucht en ze verwarmen het water tot ongeveer 30°C.

Gedurende het laatste decennium is het mijnwatersysteem veranderd van rechtstreeks gebruik van warm mijnwater (Mijnwater 1.0) naar een smart thermal griddat in de eerste plaats restwarmte en -koude van deelnemende bedrijven en instellingen gebruikt (Mijnwater 2.0). De mijn heeft daarin een bufferfunctie (opslag en reserve) voor water 25°C en 16°C. De temperatuur blijft vrijwel zeker constant omdat er minder water wordt onttrokken en de buffers ver genoeg van elkaar af liggen. Bij deze methode kunnen ook andersoortige buffers worden gebruikt, zoals goed geïsoleerde aardlagen. Er is dan veel gelijkenis met zogeheten warmtekoudeopslag (WKO). 

verrijking van het smart thermal grid door aardwarmte

Het concept Mijnwater 2.0 is uitgebreid bestudeerd door CE Delft[8]. De conclusie is dat ongeveer 4,6 miljoen huishoudens in Nederland en ook veel bedrijven kunnen worden bediend door een concept als dit, zeker als het wordt gecombineerd met de inzet van aardwarmte met een lage temperatuur (ongeveer 20 – 30°C).

Een vergelijking tussen standaard geothermisch boren en boren naar aardwarmte met lage temperatuur – Illustratie: Visser & Smit Hanab

Het gebruik van aardwarmte met lage temperatuur (afkomstig tussen 250 – 1250 meter onder het oppervlak) is een welkome aanvulling op de meer gebruikelijke winning van aardwarmte vanaf een diepte tussen 1250 – 4000 meter en lager, waarvoor een veel complexere en duurdere boring is vereist. De winning van aardwarmte met lage temperatuur wordt aangevuld met zogenaamd horizontaal boren[9]. Het voordeel is dat het boren van putten voor winning en retourstroom kan plaatsvinden vanaf één plek en de capaciteit wordt verhoogd[10](figuur boven)

Onderstaande video demonstreert de winning van aardwarmte met lage temperatuur

De combinatie van een smart thermal grid en de winning van aardwarmte op lage temperatuur heeft vier kenmerken:

• Warmte en koude uitwisseling tussen gebruikers binnen en tussen clusters.

• Clusters staan in verbinding met buffers van warm en koud water.

• Winning van aardwarmte met lage temperatuur.

• Geavanceerde software die vraag en aanbod regelt.

Dit concept is om verschillende redenen aantrekkelijk:

• De schaalbaarheid; de aanleg kan starten met losse clusters, die later verbonden worden met een of meer backbones.

• De ruimere beschikbaarheid en kennis van warmtebronnen met lage temperatuur in de ondergrond in vergelijking met bronnen op grotere diepte en het relatieve gemak van hun winning.

• Toepasbaarheid in matig tot tamelijk goed geïsoleerde huizen, die dan aardgasvrij kunnen worden zonder kostbare isolatie en met gebruik van bestaande verwarmingssystemen.

• De mogelijkheid van warmte- en koudeopslag.

Hoe zit het de kolenmijnen?

Rechtstreeks onttrekken van water uit voormalige kolenmijnen blijkt riskant, vanwege de kans dat de temperatuur van het warme mijnwater geleidelijk daalt en die van het koude water stijgt. Voormalige kolenmijnen nabij plaatsen met een grote vraag naar warm en koud water kunnen worden gebruikt als buffer als onderdeel van een smart thermal grid

De waarde van het concept van smart thermal grids, zeker in combinatie met de winning van aardwarmte met hoge temperatuur, is echter niet beperkt tot gebieden waar in het verleden steenkool werd gewonnen. Los van het aardgas is stukken dichterbij gekomen.


[1]https://www.dur.ac.uk/news/newsitem/?itemno=37069

[2]https://www.citymetric.com/horizons/coal-power-dirty-abandoned-mines-could-help-create-clean-energy-future-3624

[3]http://www.thinkgeoenergy.com/abandoned-coal-mines-as-source-for-geothermal-direct-use-for-heating/

[4]Zbigniew MaJolepszy: Modelling of geothermal resources within abandoned coalmines, Upper ˜˜Silesia, Poland. Faculty of Earth Sciences, University of Silesia,

[5]https://www.nrcan.gc.ca/sites/oee.nrcan.gc.ca/files/pdf/publications/infosource/pub/ici/caddet/english/pdf/R122.pdf

[6]https://www.sciencedirect.com/science/journal/00489697

[7]Minewater 2.0 project in Heerlen the Netherlands: transformation of a geothermal mine water pilot project into a full scale hybrid sustainable energy infrastructure for heating and cooling. Paper 8th International Renewable Energy Storage Conference and Exhibition, IRES 2013 

Klik om toegang te krijgen tot Energy-procedia_IRES-2013_Verhoeven-V20012013-Final-1.pdf

[8]Weg van gasKansen voor de nieuwe concepten LageTemperatuurAardwarmte en Mijnwater https://www.mijnwater.com/wp-content/uploads/2018/09/CE_Delft_3K61_Weg_van_gas_DEF_LageTemperatuurAardwarmte_en_Mijnwater_20180720.pdf

[9]https://www.bpnieuws.nl/artikel/8015039/lage-temperatuur-aardwarmte/

[10]https://www.bndestem.nl/moerdijk/boren-naar-aardwarmte-in-zevenbergen-wat-we-hier-doen-is-uniek~ac6d00f9/

Ondernemingsraden hebben de verkeerde brief geschreven

Nederlandse bedrijven kunnen veel meer doen aan de vermindering van de CO2-uitstoot zonder dat dit hun continuïteit aantast. Ondernemingsraden moeten daarom een andere brief schrijven

Ondernemingsraden verzetten zich ertegen dat hun bedrijven vervuilers worden genoemd en worden aangeslagen met de beruchte CO2-taks van Jesse Klaver. In de open brief in de Volkskrant van 7 maart 2019 lichten ze hun zienswijze toe[1]. Ze betogen dat hun werkgevers al veel doen, dat de kosten zijn hoog zijn en dat hun werkgelegenheid op het spel staat. 

In dit korte essay zoek ik naar aanwijzingen voor de omvang van de inspanningen van Nederlandse bedrijven op het gebied van duurzaamheid. Ik concludeer dat ondernemingsraden aanleiding hadden om een brief te schrijven, maar dat ze de verkeerde brief hebben geschreven.

Het Bureau CDP beoordeelt tweejaarlijks wereldwijd een 60tal bedrijfstakken vanuit een duurzaamheidsperspectief[2]. Ik leg eerst de aanpak van CDP uit aan de hand van de sector chemie.  

Het onderzoek van CDP loopt parallel aan de richtlijnen van de Task Force on Climate-related Financial Disclosures (TCFD) voor de presentatie van gegevens in jaarverslagen. Er wordt gevraagd naar vier soorten gegevens:

  • Gegevens die samenhangen met risico’s van CO2-emissies in de hele keten (zogenaamde ‘scope 3 emissions’), waaronder de beschikbaarheid van alternatieve hulpbronnen (transition risks).
  • Gegevens die voortvloeien uit risico’s met betrekking tot de beschikbaarheid van schoon water in het bijzonder en het watermanagement van het bedrijf in het algemeen (physical risks).
  • Gegevens over de voortgang van de overgang naar een emissiearme toekomst, over de daartoe gewenste product- en procesinnovatie en de over de omvang van de investeringen in R&D die met dit doel plaatsvinden (transition opportunities).
  • Gegevens over de mate waarin een bedrijf de omschakeling naar duurzame productie heeft geïnternaliseerd in zijn strategie, inclusief de beloning van het management (climate governance and strategy).

Bedrijven worden op basis van deze criteria in vier categorieën verdeeld (A, B, C en D) Daarnaast is er een groep bedrijven waarvan te weinig gegevens beschikbaar zijn (E). De onderstaande tabel toont hoe deze indeling uitvalt voor de onderzochte ondernemingen uit de sector chemie[3].

Chemie

De chemische industrie neemt 28% van het totale industriële industriegebruik (stand van zaken 2017) voor haar rekening. Ze is verantwoordelijk voor 13% van de industriële CO2-uitstoot. Volgens CDP neemt de efficiëntie van het energieverbruik jaarlijks toe, wat resulteert in een daling van de CO2-emissie. Dit is vooral het gevolg van incrementele verbeteringen. CDP acht het noodzakelijk om binnen 5 – 10 jaar radicale veranderingen door te voeren, zoals de vervanging van aardolie en -gas door biomassa als grondstof. Hoopgevend is dat de uitgaven voor R&D vijfmaal hoger zijn dan het gemiddelde in de industrie.

Staal

De staalindustrie staat er voor wat betreft CO2-emissie wereldwijd slechter voor (stand van zaken 2016)[4]. Het energieverbruik en de CO2-emissie is de laatste jaren gestegen, terwijl een daling van de emissies met 70% nodig is om een evenredige bijdrage te leveren van het realiseren van de Parijse akkoorden (op 2oC niveau). Een aantal van de onderzochte bedrijven zegt te streven naar reductie van de CO2-uitstoot, maar geen enkel bedrijf kijkt verder dan 2020. Het rapport waarschuwt dat de industrietak te maken zal krijgen meteen aanzienlijke CO2-belasting.

De best scorende bedrijven zijn het Koreaanse POSCO en het Zweedse SSAB. De slechtst scorende bedrijven zijn Tata Steel en US Steel. 

De CDP A-lijst

De hoogst scorende bedrijven uit alle bedrijfstakken samen staan op de prestigieuze CDP A-lijst[5]. Nederlandse bedrijven op deze lijst zijn Unilever, ING, Philips, Signify (de verlichtingstaak van Philips) en de RELX Groep (voorheen Reed-Elsevier). De rest van de 90 Nederlandse bedrijven die zijn onderzocht, scoort lager[6].  

Uit de gegevens blijkt dat het rendement voor aandeelhouders van bedrijven die op de A-lijst staan in de periode december 2011 – juli 2016 5,4% hoger was dan het gemiddelde van alle beursgenoteerde bedrijven. De grootste vermogensbeheerder ter wereld, BlackRock  met €4.800 miljard uitstaand vermogen, bevestigt de relatie tussen aandacht voor duurzaamheid en financieel rendement en dus groeiende interesse bij beleggers[7].

RobecoSAM

Een manier om de betrouwbaarheid van de CDP-lijst onderzoeken is om de scores te vergelijken met die van op een andere gezaghebbende lijst, namelijk die van RobecoSAM[8]. Deze lijst vermeldt 2686 bedrijven, waarvan een beperkt deel de score ‘goud’, ‘zilver’ of ‘brons’ behaalt (te vergelijken met de A-lijst van CDP).

Van de Nederlandse bedrijven scoren Unilever, Philips, Signify en DSM ‘goud’ binnen hun eigen bedrijfstaak; bedrijven die alle ook voorkomen op de CPD-A (of A-) lijst[9].

KPN (A-) en AkzoNobel (A), die in de editie van 2018 eveneens goud scoorden, behalen in 2019 resp. zilver en brons. Eveneens is er een zilveren medaille voor ABN AMRO (B). Brons is er verder voor Ahold Delhaize (C), Nationale Nederlanden (B), PostNL (A-), Randstad (D) en – vooruit – Air France-KLM (B).

Van de bedrijven, waartoe de ondertekenaars van de voornoemde brief behoren, staat geen enkel bedrijf op de CDP- A-lijst.

Zeven behoren tot groep B en twee tot groep C . Van de overige zijn onvoldoende gegevens bekend (E). Opvallend is dat Tata Steel goud scoort op de lijst van RobecoSAM maar tot de achterhoede hoort bij CDP[10].

Bedrijven die hoog op bovenstaande lijsten scoren kunnen nog lang niet in alle opzichten als duurzaam gekwalificeerd worden. Uit een rapport van Greenpeace blijkt bijvoorbeeld dat 25% van het plastic dat de stranden van de Filipijnen bedekt, afkomstig is van koplopers Neslé en Unilever[11].  Unilever[12] en Nestlé[13] erkennen het probleem en beide bedrijven hadden al eerder kenbaar gemaakt om voor 2025 alle plastic afbreekbaar, composteerbaar of herbruikbaar te maken. 

Terug naar de ondertekenaars van de brief. Mijn stelling is dat deze een verkeerde brief geschreven hebben. 

Uit de analyses van zowel CDP als RobecoSAM blijkt dat geen van de bedrijven van de ondertekenaars behoren, koplopers zijn op het gebied van duurzaamheid. Ze benutten lang niet alle mogelijkheden om de uitstoot van CO2te beperken en de maatregelen die ze nemen zijn vaak incrementeel. Dat komt omdat dit doel ondergeschikt is aan hun primaire missie, het streven naar een zo hoog mogelijke winst en/of beurswaarde. De primaire missie bepaalt de investeringsruimte en dus ook de omvang van de investeringen in de beperking van de CO2-emissie.

De urgentie van de beteugeling van de uitstoot van broeikasgassen vraagt om een andere benaderingswijze. Namelijk alle maatregelen nemen die technisch mogelijk zijn en deze een hogere prioriteit toekennen dan maximaliseren van de winst en/of aandeelhouderswaarde, met in acht name van de continuïteit van het bedrijf.

De ondernemingsraden zouden daarom twee brieven moeten schrijven. 

Een aan de eigen directie met een pleidooi om terugdringen van de CO2-uitstoot de hoogste prioriteit toe te kennen in de missie van het bedrijf, ook al gaat dat ten koste van de hoogte van de winst en de aandeelhouderswaarde, uiteraard met borging van het voortbestaan van het bedrijf als randvoorwaarde. 

Als de directie hier wel oren naar heeft, kan er een tweede brief uitgaan naar de overheid. Hierin wordt ontheffing gevraagd voor de CO2-taks omdat het bedrijf maximaal investeert in een emissieloze toekomst en een CO2-taks ten koste zal gaan van een deel van deze investeringen.

Mochten de ondernemingsraden met hun eerste brief succes hebben, dan dragen ze bij aan een verandering van de maatschappelijke positie van het bedrijfsleven, namelijk een transitie van kapitalistische naar sociale ondernemingen. Daarover gaat mijn volgende blogpost.

Lukt dat niet, laat dan de CO2-taks maar komen, maar dan wel in Europees verband.


[1]https://www.volkskrant.nl/columns-opinie/open-brief-aan-politiek-leiders-bedrijf-geen-politiek-met-onze-banen-wij-zijn-trots-op-banen-en-vooruitgang~b5760a86/

[2]https://6fefcbb86e61af1b2fc4-c70d8ead6ced550b4d987d7c03fcdd1d.ssl.cf3.rackcdn.com/cms/reports/documents/000/004/150/original/CDP_Consumer_Goods_2019_Exec_summary.pdf?1550855903

[3]https://6fefcbb86e61af1b2fc4-c70d8ead6ced550b4d987d7c03fcdd1d.ssl.cf3.rackcdn.com/cms/reports/documents/000/002/683/original/CDP_Chemicals_2017.pdf?1507139412

[4]https://6fefcbb86e61af1b2fc4-c70d8ead6ced550b4d987d7c03fcdd1d.ssl.cf3.rackcdn.com/cms/reports/documents/000/001/195/original/CDP_Steel_2016_FINAL.pdf.pdf?1479377027

[5]https://www.duurzaam-ondernemen.nl/worlds-top-green-businesses-revealed-in-the-cdp-a-list/?utm_source=Online+Kenniscentrum+Duurzaam+Ondernemen&utm_campaign=5239c81567-DuOn_EMAIL_CAMPAIGN&utm_medium=email&utm_term=0_bc05740288-5239c81567-291310645

[6]https://www.cdp.net/en/scores#446647786929955804cc9a3a08ef1eb4

[7]https://www.duurzaambedrijfsleven.nl/future-finance/25093/john-mckinley-blackrock-bedrijven-die-rekening-houden-met-klimaatverandering-zijn-op-de-lange-termijn-winstgevender

[8]http://yearbook.robecosam.com

[9]Ik vermeld hierna achter de scores op de lijst van RobecoSAM tussen haakjes de scores op de CDP-lijst.

[10]Vermoedelijk komt dit omdat CDP uitsluitend gegevens had over de activiteiten van Tata Steel in India. 

[11]https://www.duurzaam-ondernemen.nl/greenpeace-nestle-en-unilever-topvervuilers-monsterlijke-hoeveelheden-plastic-in-filipijnen/

[12]https://www.duurzaam-ondernemen.nl/unilever-wil-afbreekbaar-plastic-2025/

[13]https://www.duurzaam-ondernemen.nl/nestle-wil-uiterlijk-in-2025-haar-verpakkingen-voor-100-recyclen-of-hergebruiken/

Waterstof: Vooral geopolitiek bepaalt toekomstige rol

Het zijn niet technische overwegingen die de rol van waterstof in de toekomstige energievoorziening bepalen, maar de bereidheid om grote hoeveelheden waterstof in te voeren.

Waterstof opslag. Foto NASA (publiek domein)

Ik sta eerst stil bij de productie en de toepassing van waterstof als brandstof. Daarna komt de beschikbaarheid ervan aan de orde.

De productie van waterstof

Het proces van elektrolyse brengt water in aanraking met elektriciteit met als resultaat zuurstof en waterstof. Geen enkele schadelijke emissie dus. Schadelijke emissie ontstaat wel als bij de productie van waterstof ‘grijze’ stroom wordt gebruikt. Groene waterstof is gemaakt met elektriciteit, afkomstig van schone energiebronnen. Van blauwe waterstof is sprake als de vrijkomende CO2 tijdens de productie van elektriciteit wordt opgevangen en opgeslagen. Het onderstaande filmpje toont op begrijpelijke wijze hoe in het proces van elektrolyse waterstof wordt gemaakt.

De voor- en de nadelen van waterstof.

Het belangrijkste nadeel van waterstof is dat 60% van de energetische waarde verloren gaat als je elektriciteit gebruikt om waterstof te maken en deze daarna weer wordt omgezet in elektriciteit met behulp van een ‘brandstofcel’. Stroom bewaren in een accu levert maar 5% rendementsverlies op.

Soms wordt ook wel gewezen op het gevaar van waterstof: De ramp met de Hindenburg in 1937, een reusachtige zeppelin gevuld met waterstof. Achteraf blijkt dat de waterstof niet de oorzaak van deze ramp was. 

Waterstof is minder gevaarlijk dan aardgas. Je loopt in elk geval geen kans op koolstofmonoxidevergiftiging.

Het grote voordeel van waterstof is dat het goed kan worden opgeslagen, zeker in de vorm van vloeibare ammoniak. Ammoniak kan makkelijk weer worden omgezet in waterstof. Waterstofgas gedraagt zich hetzelfde als aardgas; je hebt er alleen de dubbele hoeveelheid van nodig en daarom branders met iets grotere gaatjes. Ook moet er een kleurstof worden toegevoegd, want waterstof brandt onzichtbaar.

De opslag van waterstof

Een kilo waterstof levert ongeveer evenveel energie als een volgelaten Tesla Power Wall. Een tank met 60.000 m3 ammoniak komt overeen met ruim 200 miljoen kilowattuur. Dat is de jaarproductie van een 30 moderne windturbines op land. Als die tanklading daarna weer omgezet wordt in elektriciteit, hebben daarvoor 75 windmolens een jaar staan draaien.

De conclusie is overduidelijk: Sla overtollige elektriciteit zo veel mogelijk op in accu’s en gebruik ammoniak alleen als je opgewekte stroom langdurig wilt opslaan of desnoods als je van de ammoniak weer waterstofgas maakt. Het rendementsverlies is dan ‘maar’ 30%. Met dit inzicht is het mogelijk om de potentiële toepassingen van waterstof te beoordelen[1].

Industriële toepassingen

Waterstof is een onvervangbaar hulpmiddel in de chemische industrie, ook vanwege de hoge temperatuur die ermee kan worden bereikt.

Groene waterstof levert een bijdrage aan de verduurzaming van de industrie. Een aantal bedrijven in Zeeland en België wil daartoe een waterstofnetwerk tussen Vlissingen en Gent aanleggen.

Fiets op waterstof. De Alpha 2.0. Foto Pragma Industries

Vervoer

Inmiddels zijn er voor alle vormen van vervoer – zelf fietsen[2]– op waterstof aangedreven varianten beschikbaar. 

Met het voorgaande in gedachten is waterstof als brandstof voor personenauto’s tamelijk onzinnig. De actieradius is ongeveer 600 km en het tanken gaat snel, maar het verschil met elektrische auto’s wordt snel kleiner. Er zijn nog maar weinig automerken die gaan voor personenauto’s op waterstof, waaronder Toyota. Vermeldenswaard is de ontwikkeling een hybride auto, die rijdt op elektriciteit en waarvan de accu onder het rijden wordt opgeladen door een brandstofcel. Hier werkt Daimler aan, na de ontwikkeling van een volledig door waterstof aangedreven personenauto te hebben stopgezet.

Voor andere transportmiddelen kan het oordeel positiever uitvallen[3]. De regel is, hoe groter de gewenste actieradius en hoe zwaarder vervoermiddel en lading zijn, des te meer de voordelen van waterstof opwegen tegen het gebruik van accu’s. Te denken valt aan bussen, vrachtauto’s maar ook aan vliegtuigen en schepen[4]. De provincie Groningen en QBuzz  experimenteren met bussen op waterstof. De 20 bussen gaan rijden op de lange trajecten. Dit in tegenstelling tot de rest van het wagenpark, dat op termijn geheel elektrisch zal zijn omdat laden in de dienstregeling kan worden ingepast. 

Verwarming

Waterstofgas is in principe een bruikbare vervanger van aardgas. Netbeheerder Stedin gaat groen waterstofgas inzetten om de woningen van een appartementencomplex in Rotterdam te verwarmen. De waterstof wordt lokaal geproduceerd en via speciale gasleidingen verder getransporteerd[5](foto). Voor deze oplossing is viermaal zoveel elektriciteit nodig dan voor een warmtepomp, uitgaande van een goede isolatie.

Waterstofinstallatie in Rotterdam (blauwe containers) en het appartementencomplex (links midden) dat met waterstof verwarmd zal worden. Foto: DNV GL

Woningcorporaties overwegen niettemin om waterstof in te zetten als alternatief voor dure isolatie van oudere woningen. Tenzij waterstof heel goedkoop kan worden ingevoerd, zal het een dure oplossing blijven. De kans is daarom groot dat verwarming op waterstof of biogas zal zijn voorbehouden aan historische binnensteden, waar weinig alternatieven zijn.

De conclusie is dat het gebruik van Nederlandse zonne- of windenergie voor de productie van waterstof een kostbare zaak is[6].Er is een grote hoeveelheid elektriciteit voor nodig. Het is zeer de vraag of we daarvoor hier opgewekte groene elektriciteit moeten gebruiken. Deze is hard nodig voor de elektriciteitsvoorziening en alleen daarvoor moet het areaal wind- en zonne-energie vele malen groter worden dan nu.

Geopolitieke aspecten

Waterstof kan beter worden geïmporteerd, net als steenkool indertijd. De productiekosten van zonne-energie in woestijngebieden liggen aanzienlijk lager dan die in Europa. Dit komt vooral door de aanzienlijk grotere lichtintensiteit, waardoor de opbrengt van zonnepanelen en -collectoren tweemaal zo groot is[7]. Zonne-energie zal dan worden omgezet in waterstof en met name ammoniak en kan per tanker worden vervoerd. De lage prijs compenseert het lagere rendement.

De toekomstige exportlanden van waterstof zijn – jawel – de huidige Golfstaten.  En dat ligt gevoelig.

 Pas als de internationale betrekkingen stabieler worden, zal van invoer op grote schaal sprake zijn en krijgen de voornoemde toepassingen van waterstof een reële kans.


[1]https://www.duurzaambedrijfsleven.nl/energie/30369/waterstof-toepassingen

[2]https://www.pragma-industries.com/products/light-mobility/

[3]https://www.businessinsider.nl/zijn-waterstofautos-in-de-toekomst-onmisbaar-deskundigen-denken-van-wel-dit-is-waarom/

[4]https://www.duurzaambedrijfsleven.nl/logistiek/30429/is-waterstof-de-duurzame-oplossing-voor-de-binnenvaart?utm_source=nieuwsbrief&utm_medium=e-mail&utm_campaign=Daily+Focus+12+November

[5]https://www.stedin.net/over-stedin/pers-en-media/persberichten/eerste-huizen-verwarmd-met-waterstof-komen-in-rotterdam-rozenburg

[6]In het navolgende artikel rekent Thijs van den Brinck de kosten door van het gebruik van waterstof voor een aantal toepassingen. Zeer lezenswaardig: http://www.wattisduurzaam.nl/15443/energie-beleid/tien-peperdure-misverstanden-over-wondermiddel-waterstof/

[7]http://www.wattisduurzaam.nl/5969/energie-opwekken/zonne-energie/zonnestroom-mexico-duikt-4-dollarcent-per-kilowattuur/