Bouwen aan duurzame steden (3) Woningnood? Nieuwbouw is slechts beperkt nodig.

Na de serie over controversiële aspecten van de energietransitie, is deze post alweer de derde aflevering van een nieuwe reeks, Bouwen aan duurzame steden. Duurzaam in zowel sociaal, economisch als ecologisch opzicht. Aanpassing van bestaande huizen en gebouwen kan voorzien in een aanzienlijk deel van de behoefte aan nieuwe woonruimte.

Naar schatting komt Nederland op dit moment zo’n 330.000 wooneenheden te kort, dat is 4,2% van de totale woningvoorraad en binnen 10 jaar zou er ongeveer een miljoen wooneenheden bij moeten komen. Bijna iedereen denkt dan vooral aan  nieuwbouw. Daarbij liggen drie gevaren op de loer: 

  • Kiezen voor het verkeerde type woningen; er is vooral behoefte aan betaalbare eenheden voor bewoning door een persoon. 
  • Te weinig aandacht hebben voor de miljoenen naoorlogse woningen die aan groot onderhoud toe zijn en net de meeste huizen en gebouwen energieneutraal moeten worden.
  • Voor het gemak toch maar kiezen voor locaties buiten de al bebouwde stedelijke omgeving.

Het kan ook anders en daarvoor gaan steeds meer stemmen op, namelijk grootscheepse renovatie en herverdeling van de bestaande woonruimte en nieuwbouw alleen als aanvulling daarop. Sommige gemeenten – bijvoorbeeld Bergeijk – gaan al deze kant op (zie het bovenstaande plaatje uit een voorlichtingsfolder van die gemeente).

In deze post onderzoek ik hoe de bestaande woningvoorraad maximaal kan worden ingezet bij de uitbreiding van het aantal woningen.  Ik maak daarbij onder andere gebruik van de publicatie Beter benutten bestaande woningbouw (juni 2021) van Platform 31. Ik sta eerst stil bij de vraag hoe groot het potentieel binnen de bestaande woningvoorraad is.

Nederlanders hebben meer ruimte dan omringende landen

Volgens stedenbouwkundige Rudy Uytenhaak zijn Nederlanders vanaf 1900 24 maal meer ruimte gaan verwonen, terwijl het aantal huishoudens slechts is verdrievoudigd. De huizen zijn tweemaal zo groot, de kavels eveneens en het aantal bewoners per huis is meer dan gehalveerd. Vanaf 1960 is het aantal inwoners van Nederland toegenomen van 11,4 naar 17,4 miljoen en is het aantal wooneenheden gegroeid met 280% (Zie figuur). 40% van alle wooneenheden in Nederland, die vrijwel uitsluitend gebouwd zijn voor gezinnen, heeft slechts één bewoner.  De komende decennia zullen er nog 800.000 huishoudens bijkomen en dat zijn grotendeels eenpersoonshuishoudens.

Het resultaat is dat in het dichtstbevolkte land van Europa – Nederland – inwoners gemiddeld de meeste woonruimte per persoon hebben, namelijk 65 m2. In Duitsland is dat 46 m2 en in Engeland 44 m2.  Ze betalen daar ook navenant voor, gemiddeld 39% van hun inkomen.  

Berekeningen van passende woonruimte gaan doorgaans uit van 40 – 75 m2 voor een eenpersoonshuishouden, 75 – 100 m2 voor een twee persoonshuishouden en 100 – 120 m2 voor een driepersoonshuishouden. Gegeven deze norm wordt de bestaande wooncapaciteit maar voor 82% gebruikt en zouden daarin, als je alleen naar het oppervlak kijkt, volgens Sprinco Urban Analytics nog 3 miljoen mensen terecht kunnen. 

Als je eveneens uitgaande van deze norm kijkt naar het aanbod van huizen, dan zie je waar het aanbod op de woningmarkt te royaal is en waar het knelt: Er is een overschot aan middelgrote eengezinswoningen en een tekort aan appartementen in alle grootteklassen.

Verhouding tussen woningaanbod en genormeerde behoefte (Bron: Beter benutten bestaande woningbouw

Slechts 25% van alle huishoudens bestaat uit twee ouders en een of meer kinderen, terwijl de woningvoorraad voor 2/3 deel uit eengezinswoningen bestaat. Slechts 20% van alle wooneenheden is kleiner dan 75m2. Ik vraag me ernstig af of plannenmakers zich dit realiseren.

Het beeld van de mismatch tussen vraag en aanbod tekent zich nog scherper af als je de bovenstaande norm hanteert om het verschil te laten zien tussen passend, te groot en te klein wonen per leeftijdsgroep. 

Woonruimte en leeftijd huishoudens (Bron: Sprinco Urban Analytics)

Te klein woont slechts een naar verhouding beperkt aantal mensen. Vooral degenen boven de 50 jaar, de ‘empty nesters’ wonen – volgens de norm – (veel) te groot.  Het gaat daarbij vooral om twee- en eenpersoonshuishoudens in een grondgebonden woning. Overigens komt te groot wonen ook op grote schaal voor in lagere leeftijdsgroepen: Ongeveer 40% van alle coöperatiewoningen, veelal gebouwd als gezinswoning, wordt door een persoon bewoond.

Binnen Nederland komen grote verschillen voor in het benuttingspercentage van de wooncapaciteit. Vooral in Amsterdam en in iets mindere mate de andere grote steden, is dit percentage hoog. Maar ook binnen de steden zijn er grote verschillen. In Rotterdam woont 35% van de inwoners te ruim, in Eindhoven is dat 63%. Dat blijkt overduidelijk je naar de plattegrond van Eindhoven kijkt.

Omvang woonruimte in Eindhoven (Bron: Sprinco Urban Analytics)

Alle steden hebben mogelijkheden om de toekomstige vraag naar woonruimte voor een deel of helemaal op te lossen door middel van een gefaseerd proces van aanpassing en herverdeling van de woningvoorraad, aangevuld met passende nieuwbouw. In dit proces moeten ook de noodzakelijke bouwkundige aanpassingen in het kader van de klimaattransitie en een verbetering van de leefbaarheid van de woonomgeving worden meegenomen.  Vermindering van de gemiddelde grootte van de woningen draagt ook bij aan het betaalbaarder maken van de woningvoorraad.

In het tweede deel van deze bijdrage ga ik na hoe aanpassing en herverdeling tot stand kunnen komen. Daarbij worden onderscheiden: (1) uitbreiding van het aantal wooneenheden binnen bestaande huizen en woongebouwen; (2) verbouwen van kantoren, winkels en overige gebouwen; (3) betere doorstroming van 55-plusser en (4) beter benutten van bestaande woningen.

Uitbreiding van het aantal wooneenheden binnen bestaande huizen en woongebouwen

De bestaande woningvoorraad vormt een gigantisch potentieel voor het creëren van nieuwe woonruimte. Dit potentieel is onder andere onderzocht door de Koöperatieve Architecten Werkplaats te Groningen, resulterend in het rapport Ruimte zat in de stad. Het onderzoek richt zich op zich op 1800 naoorlogse buurten (1950 – 1980) met 1,8 miljoen woningen waarvan 720.000 sociale huurwoningen. Conclusie is dat opsplitsing, optopping en uitbouw van deze woningen de komende jaren 221.000 nieuwe eenheden kan opleveren. Hiervoor komen in aanmerking eengezinshuizen, die in tweeën gedeeld kunnen worden en portiekflats, die per etage in meer eenheden kunnen worden verdeeld en waar in veel gevallen een of twee verdiepingen op geplaatst kunnen worden. Opsplitsing van bestaande grondgebonden woningen en woningen in portiekflats is technisch niet moeilijk en de kosten zijn te overzien. Dat geldt des te meer als de aanpassingen in combinatie met het klimaatneutraal maken van de desbetreffende woningen worden uitgevoerd. Bovendien wordt enorm bespaard op steeds duurder wordende materialen.

Grondgebonden woningen

Grondgebonden woningen kunnen op verschillende manieren worden gesplitst. De benedenverdiepingen kunnen worden voorzien van een uitbouw, waarvan het dak fungeert voor de ontsluiting van de bovenwoningen en ook ruime ontmoetings- en speelruimte biedt. In zijn publicatie Verdichting in de steden heeft de architect Hugo Vanderstadt berekent dat deze vorm van renovatie ook voor België grote mogelijkheden biedt om de leefbaarheid van steden te vergroten zonder nieuwbouw (Zie de onderstaande afbeelding).

Aanpassingen bestaande grondgebonden woningen (Bron: Verdichting in Steden

Bovenstaande aanpassingen maken bovendien blijvende bewoning mogelijk op de begane grond door de huidige bewoners als zij ouder worden. Op de verdieping(en) kunnen starterswoningen worden gerealiseerd.

Portiekflats

Etages in portiekflats, doorgaans bestaande uit twee wooneenheden aan weerszijden van een trapportaal, kunnen deels worden heringedeeld tot drie eenheden voor tweepersoonshuishoudens en vier eenheden voor eenpersoonshuishoudens (Afbeelding).

Herinrichting portiekflats (Bron: Ruimte zat in de stad)

Nog interessanter is verdichting te combineren met optopping. Dit betekent toevoeging van een of twee extra verdiepingen, waardoor ook een lift aan de bestaande appartementen kan worden toegevoerd.  Bouwtechnisch is een dergelijke operatie uitvoerbaar door lichte materialen te gebruiken en het aanbrengen van een extra fundering. 

Een projectgroep aan de Technische Universiteit te Delft heeft een prototype ontworpen dat bruikbaar is voor alle 847.000 naoorlogse portiekwoningen die alle aan groot onderhoud toe zijn. Dit prototype voorziet er bovendien in dat de gebouwen waarin zich deze woningen bevinden energieneutraal worden en het omvat voorzieningen voor sociale contacten en spelende kinderen. Vandaar de extra brede galerijen, voorzien van trappen tussen de verdiepingen en gemeenschappelijke ruimten in de plint (Afbeelding). 

Prototype voor optopping van portiekflats. (Bron: A renovation plan for 847.000 underperforming tenement flats)

Pritzkerprijs 2021

De prestigieuze jaarlijkse Pritzkerprijs gaat doorgaans naar sterarchitecten vanwege hun spraakmakende bijdrage aan de architectuur. De winnaars dit jaar, Anne Lacaton en Jean-Philippe Vassal wijken in alle opzichten af van dit beeld. Hun devies is breek nooit iets af, maar vernieuw de architectuur door hergebruik en herinrichting van bestaande gebouwen. Concrete aanleiding was de renovatie van een uitgeleefd complex van  sociale woningen in Bordeaux. Zij deden dat in nauw overleg met de bewoners, die tijdens de renovatie hun huizen niet hoefden te verlaten. Het gebouw bestaat uit in omvang variërende appartementen rond afzonderlijke trappenhuizen, wat de woningen een bedompt karakter gaf. Lacaton en Vassal bouwden aan een kant brede galerijen, aan de buitenkant af te sluiten met glazen deuren. Tussen de ‘wintertuinen’ werden in overleg met de bewoners geen scheidingen aangebracht, wat sociale contacten – inclusief sociale controle – en speelmogelijkheden voor de kinderen stimuleert (zie afbeeldingen)

Renovatie sociale wooneenheden te Bordeaux (Bron: 2021 Pritzker Prize Goes To French Architects Who ‘Work With Kindness’)

Hoe aantrekkelijk en wellicht voor de hand liggend de hier besproken vormen van renovatie ook zijn, er zijn talloze belemmeringen vanuit de regelgeving, maar ook vanuit buurtbewoners zelf. Wat de vergunningen betreft, alles hangt af van de vraag of een gemeente daadwerkelijk aan een beleid van verdichting en renovatie wil meewerken. Wat de bewoners betreft, goed en tijdig overleg met de buurt is van groot belang. Daarbij help erg mee als bestaande bewoners in hun huis of in de buurt mogen blijven wonen, tijdens de renovatie hun huis niet of slechts voor korte tijd hoeven te verlaten en er het nodige voor terugkrijgen, zoals een lift, een ruim balkon en een betere leefomgeving. Ook afzien van huurverhoging voor de huidige bewoners draagt bij aan een coöperatieve atmosfeer. De toename van het aantal wooneenheden creëert bovendien meer draagvlak voor wijk- en buurtvoorzieningen.

Verbouwen van kantoren, winkels en overige gebouwen

Er zijn veel meer mogelijkheden om bestaande gebouwen geschikt te maken voor bewoning. Het kan gaan om villa’s, oude ‘herenhuizen’, schoolgebouwen, fabrieken, boerderijen en kerken. Daarnaast kunnen kleinschalige ingrepen eveneens meer wooneenheden opleveren. In het kader van het streven naar functiedifferentiatie biedt het combineren in dit soort gebouwen van woningen en andere functies aantrekkelijke vooruitzichten. Ik licht hieronder de transformatie van kantoren en winkelruimten uit en sta ook stil bij veelbelovende kleinschalige ingrepen.

Kantoren

De verwachting is dat hybride vormen van werken in een vooralsnog onbekende mate zullen toenemen en dat als gevolg daarvan veel kantoorruimte overbodig wordt. Han Mesters van ABN AMRO denkt dat dit wel kan oplopen tot 70% van de bestaande capaciteit, terwijl het aanbod van kantoorruimte  nog steeds toeneemt. Het loont het de moeite om nu al te onderzoeken welke kantoren (deels) voor omvorming tot appartementen in aanmerking komen, eventueel via uitruil van locaties. 

Winkelruimte

In veel gemeenten staat het aantrekkelijker maken van stedelijke (sub)centra hoog op de agenda, terwijl er ook sprake is van aanzienlijke leegstand van winkels (ongeveer 800.000 m2 begin 2021), die de komende jaren verder zal toenemen. Oplossing zijn concentratie van de bestaande winkelvoorzieningen in een beperkt aantal aantrekkelijke winkelstraten en herbestemming van vrijkomende panden. Dit laatste kan gebeuren door hierin kleinschalige kantoren met een publieksfunctie in onder te brengen, maar ook ruimte te maken voor schone bedrijvigheid en werkplaatsen. Het resterende deel van de winkelpanden kan worden getransformeerd tot woningen Volgens vastgoedadviseurs Colliers International ligt alleen al in het transformeren van winkels die zich daarvoor lenen, een potentieel van 10.000 wooneenheden.  Maar ook de vaak onderbenutte ruimte boven de resterende winkels biedt mogelijkheden voor duizenden appartementen. Hiervoor zijn bouwkundige aanpassingen vereist en daarom is een gecoördineerde aanpak nodig, waarvoor gemeenten zich sterk moeten maken.  Vooral wordt van gemeente gevraagd om in bestemmingsplannen van stedelijke centra te voorzien in de nodige flexibiliteit.

Overige mogelijkheden

Het is mogelijk om op eigen grond bouwsels bestemd voor bewoning bij te plaatsen. Hiervoor is doorgaans een omgevingsvergunning vereist. Gemeenten zijn doorgaans zeer coulant als het om bouwsels in het kader van mantelzorg gaat. Vaak kunnen deze vergunningsvrij worden geplaatst in de achtertuin van bestaande woningen (Afbeelding)

Huisvesting in het kader van mantelzorg (Bron: Beter benutten bestaande woningbouw)

De twee volgende groepen van maatregelen om meer mensen aan woonruimte te helpen zijn gericht op efficiënter gebruik van bestaande wooneenheden, zonder ingrijpende fysieke aanpassingen.  De eerste is betere doorstroming van 55-plussers; de tweede is meervoudig gebruik van bestaande wooneenheden.

Betere doorstroming van 55-plussers

Bijna driekwart van alle 55-plussers woont alleen of met z’n tweeën in een eengezinswoning. Het aantal verhuisbewegingen in deze groep is aanzienlijk minder dan gemiddeld. Daarbij zien we dat ‘jongere’ ouderen in de eerste plaats meer woongenot zoeken. Pas later ontstaat er een duidelijke behoefte om ook kleiner te gaan wonen en bij voorkeur in een appartement met zorgfaciliteiten in de buurt.  Het aanbod voor 55-plussers is echter beperkt en duur. Er zijn inmiddels diverse burgerinitiatieven ontstaan om zelf geschikte projecten te ontwikkelen. Soms in een leegstaande school, maar ook nieuwbouw zoals het Polder Hofje in Anna Paulowna. Dit hofje omvat 20 koopwoningen van ruim 100 m2 voor mensen die ouder zijn dan 55.  Er is een medisch team, er zijn gemeenschappelijke ruimten, zoals de torens waarin zich gastenkamers bevinden (Afbeelding)

Binnenplaats Polder Hofje te Anna Paulowna

Voor minder vermogende ouderen zijn de mogelijkheden nog beperkter.  Zij wonen vaak in een relatief goedkope huurwoning en gaan na verhuizing naar een kleinere huurwoning doorgaans aanzienlijk meer betalen. 

Volgens Platform 31 hebben veel ouderen een latente wens om kleiner te wonen en valt er een wereld te winnen met gerichte voorlichting over de voorhanden mogelijkheden en vooral door af te zien van huurverhoging als ouderen van een grotere naar een kleinere coöperatiewoning verhuizen. Het belangrijkste voorwaarde is uitbreiding van het aanbod.  Hier ligt een uitdaging voor architecten die aanbieden samen met ouderen coöperatieve complexen te ontwikkelen en de toekomstige bewoners daarbij zo veel mogelijk ‘ontzorgen’. 

Beter benutten van bestaande woningen

Afgezien van het feit dat grotere woningen naar verhouding makkelijk verbouwd kunnen worden tot twee zelfstandige wooneenheden, kunnen ze ook intensiever worden gebruikt. Dit kan op verschillende manieren, maar deze worden lang niet allemaal benut door talrijke wettelijke beperkingen, overigens niet altijd niet zonder reden. 

Samenwonen

Veel stellen besluiten om te gaan samenwonen, wat steeds vaker voorkomt dan trouwen. In een aantal gevallen komt daardoor een wooneenheid vrij. Maar vaak wordt deze nog een tijd aangehouden voor het geval de relatie stukloopt of het samenwonen niet bevalt. Zij wordt dan onderverhuurd of – steeds vaker – voor tijdelijke bewoning aangeboden via Airbnb. In plaats daarvan zouden stellen die een wooneenheid hebben vrijgemaakt, de toezegging kunnen krijgen snel in aanmerking te komen voor een nieuwe bij beëindiging van de relatie.

Een ander probleem is dat de aantrekkelijkheid van samenwonen te niet wordt gedaan door korting op een eventuele bijstands- of AOW-uitkering.

Inwonen

Verhuur van een kamer of een deel van het huis is wijdverbreid en inkomsten uit kamerverhuur hoeven onder een bepaalde grens niet aan de belasting te worden opgegeven. Dit ligt anders als de verhuurder een uitkering heeft, maar hierop kunnen uitzonderingen worden gemaakt. De bereidheid om een deel van het huis te ‘verkameren’ zou nog aanzienlijk groter zijn als er geen – deels ongegronde – angst bestond voor overlast. Ook de mogelijkheden om de huur te beëindigen in geval van wanbetaling of -gedrag zijn veel groter dan wordt gedacht.  

Friends wonen

In dit geval huren twee of meer personen samen een woning, doorgaans in de vrije sector, zonder samen een huishouden te hebben.  Veel gemeenten en verenigingen van eigenaren zijn hier om redenen van leefbaarheid (overlast) niet erg gelukkig mee. In Amsterdam hebben de woningcorporaties deze vorm van verhuur gestaakt. Ook hierbij speelt uitvergroting van excessen een rol.

Verkamering

In dit geval wordt een huis geheel verhuurd in de vorm van kamers. Het lokale huisvestingsbeleid regelt in hoeverre dit is toegestaan.  Wederom kijken gemeenten hier vaak met argusogen naar. Vaak wordt er met quota (per jaar of per straat) gewerkt en worden extra veiligheidseisen gesteld.  

Veel gemeenten hebben nog steeds de idee dat verkamering tot overlast leidt en dat jonge stellen een woning onthouden wordt, vergetend dat de behoefte aan woonruimte voor alleenstaanden veel groter is dan die van stellen. 

Conclusie

De auteurs van de publicatie Beter benutten van de bestaande woningbouw schatten dat een woningwinst van 25.000 – 30.000 eenheden per jaar valt te behalen, alleen al met een deel van de hiervoor benoemde maatregelen. Dat is 25% van de geschatte vraag. De TU Delft en de groep KAW schatten dat het potentieel veel groter is.  Dat doet ook Hugo Vanderstadt in zijn publicatie Verdichting in steden. Gemeenten, maar ook projectontwikkelaars, moeten om het immense potentieel te vinden, er echter eerst ervoor kiezen om de woningnood in de eerste plaats op te lossen binnen de bestaande huizen, woon- en andere gebouwen.

Dit kan het beste gebeuren door in het kader van het klimaatneutraal maken van de bijna 8 miljoen bestaande woningen en 2 miljoen bedrijfsvestigingen ook de mogelijkheid tot verdichting, splitsing, optopping, aanbouw en intensivering te onderzoeken en nieuwbouw uitsluitend supplementair te overwegen. 

Hiervoor is een wijkgebonden aanpak noodzakelijk, waarbij uitgaande van het regionale woningtekort de potentiële bijdrage van de hiervoor geïnventariseerde opties wordt onderzocht. In de daaropvolgende fase van planning en ontwerp wordt de uitvoering van deze opties samen met het energieneutraal maken van de daarvoor in aanmerking komende huizen en woongebouwen voorbereid.

De komende jaren zal het accent nog liggen op de uitvoering van al afgeronde nieuwbouwplannen, maar de klemtoon zou binnen de komende tien jaar verschoven moeten zijn naar aanpassing van bestaande huizen en gebouwen. In de komende jaren kan tevens een aantal pilots worden uitgevoerd en kan het bijzonder het prototype van de Technische Universiteit Delft verder ontwikkeld worden.

Een krachtige regierol van de overheid is hiervoor een vereiste.  Wie zich wil laten inspireren in de mogelijkheden daartoe, moet het rapport Towards an Urban Renaissance uit 1998 lezen. Aanleiding was het toenmalige tekort van 4 miljoen woningen in het VK. Dit rapport is geschreven door de Urban Task Force in het Verenigd Koninkrijk onder leiding van Richard Rogers, vaak het beste genoemd wat er ooit over stedenbouw is gepubliceerd en nog steeds actueel. Ik kom hier zeker een keer op terug.

De stiefdochters van de milieuwetenschap (5): Kernenergie

De laatste aflevering van de reeks ‘De stiefdochters van de milieuwetenschap’ is de weergaven van een zoektocht naar de voor- en nadelen van kernenergie.  Het artikel mondt uit in een persoonlijke stellingname, waarbij ook alle andere afleveringen van deze reeks worden betrokken.

In mijn studententijd heb ik als vanzelfsprekend meegekregen dat kernenergie verwerpelijk is. Dat was zelfs nog ver voor de rampen in Tsjernobyl en Fukushima. Het was ook makkelijk om tegen te zijn: De beschikbaarheid van conventionele energiebronnen leek geen probleem, zeker niet in Nederland met zijn schijnbaar onuitputtelijke hoeveelheid aardgas. Op de lange termijn zou kernfusie de oplossing zijn. 

Vanaf de eeuwwisseling groeide het besef dat we van de conventionele energiebronnen moeten afstappen vanwege de catastrofale gevolgen van de uitstoot van CO2. Ik keek met bewondering naar Duitsland waar de ene windmolen naast de andere verrees en op alle daken zonnepanelen verschenen.  Maar is dat voldoende? 

Velen denken van niet: De vraag naar elektriciteit en het aanbod van wind- en zonne-energie sluiten slecht op elkaar aan. Aanvullende energiebronnen en energieopslag zijn hoe dan ook noodzakelijk. In dit verband wordt ook kernenergie opnieuw genoemd, ook door voormalige tegenstanders ervan.

Mijns inziens moet het gevaar van verdere groei van de uitstoot van CO2 even serieus worden genomen als een ramp met een kernenergiecentrale. Dit was aanleiding om me – wellicht voor het eerst – onbevooroordeeld te verdiepen in de argumenten van de voor- en tegenstanders. 

Ik loop de belangrijkste argumenten voor en tegen kort na en geef daarna een persoonlijk oordeel.

Omgaan met de discrepantie tussen vraag en aanbod

Of je nu voor- of tegenstander van kernenergie bent; er is een oplossing nodig voor de discrepantie tussen de vraag naar elektriciteit en het aanbod van zon- en windenergie.  Pieken in de vraag naar elektriciteit worden nu opgevangen met behulp van gas- of steenkool-gestookte centrales die makkelijk op- en afgeschaald kunnen worden. Maar wat is het alternatief hiervoor? Opslag van elektriciteit misschien? Maar hoe dan?

Er is een korte termijn en een lange termijn discrepantie tussen vraag en aanbod van elektriciteit.  De eerste kan met batterijen en een verstandig beheer van elektrische apparaten worden opgevangen.  

Voor de lange termijn opslag van elektriciteit zijn verschillende mogelijkheden, waarvan de productie van groene of desnoods blauwe waterstof de meest belovende is[1]. In het geval van groene waterstof moet er eerst voldoende overtollige groene elektriciteit zijn en dat kan nog wel even duren. 

Met een of twee kerncentrales is niet alleen het probleem van de discrepantie tussen vraag en aanbod opgelost, maar de dure kerncentrales kunnen als er wel voldoende wind- en zonnestroom beschikbaar is, tevens worden gebruikt voor de productie van waterstof(gas).

Tegenstanders zijn er niet alleen in het geval van kernenergie, maar bij andere oplossingen voor de discrepanties tussen vraag en aanbod van elektriciteit. De hypermoderne gas- of steenkool-gestookte centrales zouden niet voortijdig afgeschreven hoeven te worden als vrijkomend CO2 zou wordt afgevangen en opgeslagen. Ruimte daarvoor is in voldoende mate beschikbaar in voormalige gasvelden onder de Noordzee. Tegenstanders vrezen dat de benodigde investeringen ten koste zullen gaan van een oplossing op lange termijn [2]

Gas- of kolencentrales kunnen ook omgebouwd worden tot biogascentrales. Maar ook het gebruik van biomassa is omstreden[3]

Ruimtelijke ordening

Theoretisch kunnen we in Nederland zo veel windmolens bouwen en zonnepanelen leggen als nodig zijn om te voorzien in onze energiebehoefte, inclusief warmtevraag en de productie van waterstof om pieken op te vangen.  We boffen dat we daarvoor de hele Noordzee vol kunnen bouwen met enorme windmolens en we moeten dan niet kieskeurig zijn met de plaatsing van windmolens op land en de aanleg van vele km2 grondgebonden zonnepanelen. 

Vooral de laatstgenoemde opties roepen veel weerstand op en dan is het verleidelijk om te kiezen voor één grote kencentrale van 2000 MW in plaats van 200 windmolens van 10 MW elk. In 2016 ging de milieuactivist Michael Shellenberger om. Eind oktober was hij in Nederland en De Telegraaf gaf hem een podium: ‘Met tien kerncentrales is Nederland klaar.’ Hij bepleit zelfs een wereldwijd moratorium op nieuwe windparken. Overigens zal het nog niet zo makkelijk zijn om te bepalen waar in Nederland een of twee, laat staan tien kerncentrales moeten komen te staan.

Opvattingen over kernenergie kunnen heel lokaal zijn.  Bijvoorbeeld in Finland nemen de groenen deel aan de regering. Ze propageren kernenergie en steunen de bouw van ondergrondse eindopslag.

De aantrekkingskracht van kernenergie is voor een belangrijk deel afhankelijk van de inschatting van de risico’s ervan, de mogelijkheid van een veilige eindberging van kernafval en de kosten. Aan elk besteed ik enige aandacht.

De risico’s van kernenergie

De impact van een ramp met een kerncentrale is enorm. Vaak wordt gezegd dat er ‘slechts’ twee grote ongelukken hebben plaatsgevonden. Drie als je het ongeluk met de Amerikaanse centrale op Three Miles eiland meetelt.  De International Nuclear Event Scale (INES), die zeven niveaus onderscheidt, rangschikt de eerste twee ongelukken op het hoogste niveau en het laatste op niveau 5. Maar bij deze drie is het niet gebleven. De Amerikaanse onderzoeker Benjamin Sovacool heeft een inventarisatie gemaakt van alle incidenten met kerncentrales waarbij er meer dan $50.000 schade is geleden en/of minstens één dode is gevallen. Sinds 1952 waren dit er 108, vooral in de Verenigde Staten (58), maar ook in Frankrijk (13) en Japan (8). Waarschijnlijk zijn het er meer. Een aantal incidenten had slecht kunnen aflopen en sommige incidenten zijn bij toeval voorkomen. De ramp in Fukushima is niet het rechtstreekse gevolg van de tsunami, maar van een domme constructiefout: De noodstroom-aggregaten die de pompen van energie hadden moeten voorzien, stonden in de kelder en kwamen als eerste onder water te staan. 

Alle centrales die de afgelopen decennia zijn gebouwd worden veel veiliger beschouwd dan de zogenaamde tweede generatie centrales van Tsernobyl en Fukushima.

Ondergronds afval

Opbergen van afval hoeft geen probleem te zijn. In Finland is een eindberging gebouwd in granieten rotsen diep onder de grond (afbeelding). Nederland heeft voor ondergrondse berging eveneens gunstige omstandigheden, namelijk diepe kleilagen.  Het voordeel daarvan boven graniet is dat deze plastisch zijn en elke scheur zelf herstellen waardoor het materiaal ondoordringbaar is voor bodemwater. Ook de hoeveelheid afval in Nederland is beperkt. Mocht de centrale in Borsele in 2033 sluiten dan is in Nederland ongeveer 450 km3 afval. Dit is nu bovengronds opgeborgen in Borsele.

Kosten

Een nieuw rapport van het MIT, The Future of Nuclear Energy in a Carbon Constrained World, gaat uitgebreid in op de kosten van kernenergie. Volgens prof. Jacopo Buongiorno is kernenergie veel duurder dan alle andere energiebronnen. De prijs van een centrale met een vermogen van 2 GW is ongeveer € 13,5 miljard. Ter vergelijking: 200 grote windmolens met een vermogen van 10 MW kosten samen 5 miljard inclusief aansluiting.

Dit geldt voor de VS en Europa in hogere mate dan voor China en Zuid-Korea om de eenvoudige reden dat in de eerstgenoemde landen geen expertise op het gebied van de bouw van kerncentrales meer aanwezig is.

Daarom zou de Wylfa kerncentrale (3 GW) in Noord-Wales gebouwd worden door het Japanse bedrijf Hitachi. Dat heeft in 2019 besloten met de bouw te stoppen en een verlies van €2,3 miljard voor lief te nemen. De reden is dat de prijs per kilowattuur die de overheid 35 jaar lang zou betalen onvoldoende is om de oplopende kosten van de bouw en de exploitatie te dekken. Deze prijs lag al aanzienlijk boven de huidige marktprijs van elektriciteit, waardoor de overheid het gebruik van kernenergie al die jaren zou subsidiëren. Hitachi ziet ook af van de bouw van een vergelijkbare centrale in het Britse Oldbury.

Finland bouwt sinds 2005 aan een nieuwe centrale in Olkiluoto. Die had er volgens de oorspronkelijke plannen al in 2009 moeten staan, voor een bedrag van €3,2 miljard. Nu hoopt men volgend jaar klaar te zijn; de kosten zijn meer dan verdrievoudigd tot €11 miljard. 

Frankrijk begon in 2007 met de bouw van een nieuwe centrale in Flamanville, aan de westkust van Normandië. Die had in 2012 klaar moeten zijn, à raison van €3,3 miljard. De laatste schatting van de kosten is ruim €19 miljard en ook deze centrale moet volgend jaar draaien. 

Het onderstaande overzicht toon de ontwikkeling in de tijd van de marktprijzen voor verschillende energiebronnen.

Een ander kostenaspect is de verzekering (of de afwezigheid ervan) De schade die veroorzaakt is door de ramp van Tsjernobyl is onbekend, maar die in van Fukushima bedraagt volgens Bloomberg rond de $80 miljard. Dat roept de vraag op wie deze betaalt en hoe hoog de verzekeringskosten zouden zijn.  In de praktijk zal de schade niet verzekerd worden en draaien de betrokken staten ervoor op.  Mocht de schade wel te verzekeren zijn, dan wordt de prijs per kilowattuur verdrievoudigd. 

Leiden alle argumenten tot een weloverwogen keuze? 

Wat ik mis, is inzicht in de totale kosten van de energietransitie en meer in het bijzonder van het verschil in kosten bij de toepassing van uiteenlopende energiebronnen en combinaties daarvan. Het gaat dan niet meer om de prijs van een kerncentrale versus windmolens, maar ook om alle bijkomende kosten, zoals de verzwaring van het elektriciteitsnet, afvang en opslag van CO2 én kernafval en de voordelen van het gebruik van het bestaande aardgasnet voor het transport van (waterstof)gas. Maar zelfs als we dat allemaal wisten, blijft de ontwikkeling van de kosten onzeker, in het bijzonder die van de prijs van waterstof(gas).

Kortom kostenberekeningen helpen niet echt bij de beoordeling van het al dan niet wenselijk zijn van kernenergie. Het gevoel geeft toch de doorslag. Maar misschien zien voor- en tegenstanders van kernenergie wel wat in de volgende aanpak:

1. Ik voel me het prettigst bij een wereld zonder angst waarin zon en wind de voornaamste energiebronnen zijn en waar we de ergste gevolgen van de uitstoot van broeikasgassen voorkomen. Dat vereist het een enorme transitie, die overigens ook aanzienlijke voordelen voor de ontwikkeling van een duurzame economie in Nederland meebrengt. 

2. We bouwen expertise op en investeren in de ontwikkeling van vierde generatie kernreactoren, zoals Thorium, of gesmolten zoutreactoren. Deze hebben nauwelijks afval en zijn inherent veilig. Met zulke reactoren kunnen na 2050 mogelijk windmolens en zonnepanelen vervangen nadat ze zijn afgeschreven.

3. We moeten ook minder energie gaan gebruiken, maar daar geen overspannen verwachtingen van hebben.  Immers op termijn kan schone energie potentieel overvloedig beschikbaar zijn, al acht ik dat vooral van belang voor de ontwikkelende landen.

4. Als aanvulling op het gebruik van zonne- en windenergie kies ik in de eerste plaats voor waterstof(gas). Dat gas wordt gebruikt voor de zware industrie, om discrepanties in vraag en aanbod van energie op te vangen en als aanvullende voorziening voor de verwarming van huizen. De aanwezigheid van een kwalitatief hoogwaardig gasnet speelt hierbij een belangrijke rol. Daarnaast gebruiken we restwarmte, biomassa van betrouwbare origine en exploiteren we aardwarmte waar dat veilig kan[4].

5. Het benodigde waterstofgas gaan we bij lange na niet volledig zelf maken. De redelijke verwachting is dat dit na 2030 in woestijnen kan worden geproduceerd en van daaruit getransporteerd kan worden tegen een concurrerende prijs.

6. De Noordzee en het IJsselmeer worden de belangrijkste plekken voor de winning van windenergie. Op daken worden – waar maar mogelijk is – zonnepanelen gelegd. We zijn zuinig met ons landschap en kijken daarom kritisch naar plekken waar wel nog grondgebonden zonnepanelen gelegd kunnen worden en waar windmolens niet misstaan. Een deel van de windenergie wordt ter per plaatse omgezet in waterstof.

7. Het kan makkelijk tot 2040 duren voordat we voldoende waterstofgas hebben uit import dan wel uit eigen productie. Daarom blijven we nog lang (geïmporteerd) gas gebruiken voor de zware industrie, om te beschikken over piekcapaciteit en voor verwarming. Het is jammer dat we overhaast en tegen de adviezen in de eigen gasproductie volledig hebben gestopt. We gaan capaciteit opbouwen om CO2 af te vangen en op te slaan. 

8. Als er toch tijdelijk ondergrondse opvang komt voor CO2, is het niet nodig om overhaast onze superzuinige gas- en steenkool gestookte centrales stil te leggen.  Zij kunnen blijven draaien totdat de voorzieningen voor opwekking van zon- en windenergie op het gewenste niveau zijn en er voldoende (geïmporteerd) waterstofgas beschikbaar is.

9. Lokaal opgewekte elektriciteit wordt mede door toedoen van slimme netten en energie coöperaties zo veel mogelijk lokaal gebruikt om uitbreiding van het elektriciteitsnet te beperken. Hiertoe wordt op grote schaal voorzien in particuliere of beter buurtopslag van elektriciteit.

10. Verantwoord verkregen biomassa is in de eerste plaats grondstof voor de biochemische industrie en kan verder worden gebruikt voor lokale (bij)stook van kolen- en gascentrales (met CO2-afvang) en als lokale energiebron voor hulpketels bij warmtenetten.  Als er dan nog voldoende over is kan er waterstofgas van worden gemaakt en worden toegevoegd aan het gasnet.

11. We nemen voldoende tijd om op wijkniveau te kiezen voor de beste vorm van gebouwverwarming en warmwatervoorziening.  Voortijdig ‘van het gas af gaan’ kan tot verkeerde keuzen op langere termijn leiden. Een meer geleidelijke afbouw van gasverwarming stelt ons in staat langer te wachten op het moment dat wereldwijd waterstof(gas) voordelig beschikbaar is om uiteindelijk het aardgas te vervangen.


[1] Zie hiervoor mijn artikel: De stiefdochters van de milieuwetenschap (4): Waterstof

[2] Zie hiervoor mijn artikel: De stiefdochters van de milieuwetenschap (1): Geo-engineering

[3] Zie hiervoor mijn artikel: De stiefdochters van de milieuwetenschap (2): Biomassa.

[4] Zie hiervoor mijn artikel: De stiefdochters van de milieuwetenschap (3): Aardwarmte

De stiefdochters van de milieuwetenschap (3): Aardwarmte

Om aardgas als warmtebron te compenseren moet aardwarmte, naast wind- en zonne-energie, een cruciale rol gaan spelen. Onderzoek op enige schaal naar de vindplaats en de exploitatie van aardwarmte in Nederland is nog maar enkele jaren geleden op gang gekomen. Je kunt gerust spreken van een race tegen de klok.

De Nesjavillar energiecentrale; de grootste installatie voor geothermie in IJsland. Foto: Gretar Ivarsson (publiek domein).

In 2017 bedroeg het aandeel van aardwarmte in het wereldwijde energiegebruik (afgerond) 0%, tegen 81% fossiele bronnen. Wat Nederland betreft, de vraag naar warmte bedraagt ongeveer 960 petajoule (1 petajoule= 2,78 x 108 kilowattuur). De bijdrage van geothermie is thans slechts 3 petajoule. Dat is elders ter wereld wel anders, met name in IJsland dan. Met zijn ondergrond vol vulkanische verschijnselen, is er warm water genoeg om het hele eiland te verwarmen. 

In essentie is de winning van aard- en bodemwarmte heel eenvoudig.  Op verschillende diepten, variërend van 50– 6000 meter, bevinden zich omvangrijke wateraders, met een temperatuur die varieert van 15 – 125 oC. Het water wordt opgepompt en het afgekoelde water verdwijnt weer via een injectieput in de bodem, op enige afstand van de plaats waar het vandaan komt. Beide putten samen heten een doublet.  

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

Aardwarmte komt van verschillende diepten

Tot 500 meter wordt meestal gesproken van bodemwarmte. Het water op die diepte is ongeveer 30 °C. Opwarming gebeurt door de instraling van de zon. Met een warmtepomp wordt dat verder verwarmd tot 60 °C. De pomp is individueel aan te sluiten op redelijk geïsoleerde huizen of gebouwen. Vaak wordt het koude water in de zomer voor koeling gebruikt en dan na opwarming teruggepompt in de bodem, waar het in de winter weer wordt opgepompt voor verwarming. We spreken dan van koude- en warmteopslag (KWO), waarvan trouwens allerlei varianten zijn.

Dieper dan 500 meter wordt het water door de aarde zelf op temperatuur is gebracht. Daarom spreken sommigen dan pas van aardwarmte of geothermie.  Op 2000 meter diepte is de temperatuur van het water 50oC en die loopt op tot wel 125oC op 4000 meter. De warmtebron is overigens niet het binnenste van de aarde, maar in die lagen aanwezige radioactieve elementen. Kernenergie is dichterbij dan je denkt. Het water wordt verder verwarmt met een warmtepomp of staat zijn warmte via een warmtewisselaar af voor gebruik. 

Met ultradiepe geothermie, tussen 4-6 km kan water met een temperatuur tot 200°C worden gewonnen. Deze warmte is geschikt voor toepassing in de industrie, bijvoorbeeld papierfabricage. In Nederland is dit nog niet aan de orde.  

Bekijk hier een kort filmpje over de winning van aardwarmte: 

Aardwarmte heeft veel voordelen. Nadelen ook, maar deze betreffen vooral neveneffecten van het boren.

Voordelen
  • Bronnen kunnen op veel plaatsen worden aangeboord.
  • Het gaat om hernieuwbare energie.
  • De exploitatiekosten zijn voorspelbaar.
  • Bij winning en transport komt nauwelijks CO2 of fijnstof vrijdag Het gebruikte water wordt opgepompt en stroomt in de aarde terug.
  • De exploitatie geeft geen geur-, stof- of geluidsbelasting en heeft weinig ruimte nodig.
  • De productie is weersonafhankelijk.
  • Er zijn geen effecten voor mens, dier, plantengroei en ondergrond.
Nadelen
  • In natuurbeschermingsgebieden en wingebieden voor drinkwater mag niet worden geboord.
  • In aardbevingsgebieden mag niet of met strenge veiligheidsmaatregelen worden geboord.
  • De investering is omvangrijk en de onzekerheid groot.
  • Geothermische energie in Nederland zit vaak erg diep.
  • Bij boring van de putten bestaat een kleine kans op trillingen, die ervaren kunnen worden als een lichte aardbeving.
  • Als de beide putten te dicht bij elkaar zitten kan het voorkomen dat het koude water vermengd raakt met het warme water en dit niet meer voldoende opwarmt.

Bijna onbeperkte bron van warmte

Jos Limberger is enige tijd geleden aan de Universiteit van Utrecht gepromoveerd op de ontwikkeling van geothermie. Hij berekent dat wereldwijd de exploiteerbare hoeveelheid aardwarmte in de orde van grootte ligt van het totale jaarlijkse mondiale energieverbruik.

Uit de studie WARM die in opdracht van Energie Beheer Nederland (EBN) door Berenschot en Panterra Geoconsultants is uitgevoerd, blijkt dat het mogelijk om in Nederland 2,6 miljoen huizen en gebouwen (gelijk aan 88 petrajoule) met aardwarmte van warmte te voorzien. 

Het opzetten van een grootschalig productiesysteem vereist grote investeringen.  Wereldwijd hebben 49 landen samen in de periode 2014 – 2017 ongeveer $20 miljard geïnvesteerd in geothermie.  Om de verhoudingen te bepalen: Shell alleen al investeerde in die periode $25 miljard in het zoeken naar nieuwe olievelden. Nederland heeft naar verhouding een forse bijdrage geleverd aan het onderzoek naar geothermie: In de eerste helft van 2018 alleen al is er bijna een half miljard toegezegd aan subsidie. Hier mag overigens het pionierswerk dat in de glastuinbouw is verricht, waar al enkele decennia aardwarmte wordt gebruikt, niet onvermeld blijven. Dit heeft veel kennis opgeleverd onder andere over het vermijden van de risico’s bij het boren. Hetzelfde geldt voor het onderzoek naar het gebruik van mijnwater in Zuid-Limburg.

Midden- en hoge temperatuur warmte

In mei 2018 heeft het Platform Geothermie het Masterplan aardwarmte in Nederland, een brede basis voor een duurzame warmtevoorziening gepubliceerd. Dit rapport moet ertoe leiden dat aardwarmte samen met duurzame restwarmte op substantiële wijze gaan bijdragen aan de toekomstige vraag naar warmte. De huidige productie van 3 petajoule neemt daarbij toe naar 50 petajoule in 2030 en tot meer dan 200 petajoule per jaar in 2050. Van deze 200 petajoule zal ongeveer 40% geleverd zal gaan 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.

Door aanzienlijke schaalvergroting en professionalisering kunnen de kosten van het zoeken naar bronnen en de exploitatie daarvan aanzienlijk worden verlaagd.

Binnen het project WARM is een reeks Detailstudies regionale potentie uitgevoerd. Deze hebben de potentie voor aardwarmte als duurzame warmtebron voor elke Regionale Energie Strategie-regio onderzocht voor gebruik in de gebouwde omgeving (middellage en hoge temperatuur) voor de glastuinbouw en de industrie. Voor elk van de 35 regio’s is het nodige kaartmateriaal beschikbaar wat een realistische inschatting van het gebruik van aardwarmte vergemakkelijkt.  Mede op grond van de veelbelovende gegevens heeft Amsterdam onlangs een vergunning aangevraagd om met proefboringen te mogen starten.

De groene plekken op de onderstaande kaart zijn de meest kansrijke plaatsen om aardwarmte te exploiteren.

Afbeelding: Samenvattende kaart: De groengekleurde oppervlakten zijn de kansrijke plaatsen voor minimaal midden temperatuur (MT) aardwarmte. Bron: Eindrapport WARM

Lage temperatuur warmte

Het gebruik van aardwarmte met lage temperatuur (afkomstig tussen 250 – 1250 meter onder het oppervlak) is een welkome aanvulling op de winning van aardwarmte vanuit diepere lagen. Voor deze laatste is het boren veel gecompliceerder en duurder. Voor de eerste is horizontaal boren mogelijk. Het voordeel daarvan is dat het boren van putten voor winning en retourstroom kan plaatsvinden vanaf één plek en de capaciteit wordt verhoogd (figuur beneden). Bovendien is er al meer kennis van de beschikbaarheid van warmtebronnen met lage temperatuur in de ondergrond in vergelijking met bronnen op grotere diepte.

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

Bij lage temperatuur warmte worden individuele of collectieve warmtepompen gebruikt om de temperatuur van het water te verhogen van naar 60°C. Dit maakt verwarming mogelijk van 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 goed geïsoleerde huizen en gebouwen (label A – A++). In dit geval gebruiken warmtepompen buitenlucht en deze verwarmen het water tot ongeveer 30°C.

Nog interessanter is om zo’n systeem te integreren in smart thermal grid. Hierin wordt behalve lage temperatuur warmte ook industriële restwarmte gebruikt en opgeslagen. CE Delft stelt vast dat ongeveer 4,6 miljoen huishoudens in Nederland en ook veel bedrijven kunnen worden bediend door een dergelijk concept. Als de beschikbaarheid van industriële restwarmte vermindert, dan kan deze worden vervangen door warmer water uit dieper gelegen lagen ‘bij te mengen’. 

Voorbeeld van een smart thermal grid met een bronnenmix waarin aardwarmte een van de onderdelen is. Bron: Eindrapport WARM

Er is op veel plaatsen ter wereld en zeker in Nederland, sprake van een inhaalrace om de toepassing van aardwarmte op grote schaal mogelijk te maken. Had grootschalig onderzoek 20 jaar geleden begonnen, dan was het vertrouwen om op soepele wijze ‘van het gas af’ te kunnen gaan, aanzienlijk groter geweest. 

De stiefdochters van de milieuwetenschap (2): Biomassa

Het kabinet is van mening dat bij de realisering van een klimaat-neutrale en circulaire economie een belangrijke rol is weggelegd voor duurzame biomassa. Het gebruik van biomassa vanuit een milieuoogpunt is volgens sommigen onontkoombaar en volgens anderen verwerpelijk.

Er is aan de SER een advies gevraagd en die heeft het Planbureau voor de Leefomgeving ingeschakeld, waarover later meer. Eerst ga ik in op de vraag wat is biomassa en waarvoor wordt deze gebruikt.

Wat is biomassa?

In principe is biomassa alle stof van organische oorsprong die organismen (vooral planten en dieren) produceren. Stoffen van organische oorsprong, die door geologische processen zijn getransformeerd zoals steenkool, olie, aardgas en krijt, worden er niet toe gerekend. Er worden vier productiestromen en rest- of nevenstromen onderscheiden. 

Bij productiestromen gaat het om de opbrengst van de agrarische sector, de bosbouw en de visserij en alles wat daarvan wordt gemaakt.

Primaire reststromen omvatten alles dat tijdens de productie vrijkomt, zoals stro, mest en takken.

Secondaire reststromen omvatten alles wat vrijkomt tijdens het verwerkingsproces, zoals kaf, bietenpulp en zaagsel.

Tenslotte, tertiaire reststromen omvatten alles wat na gebruik van producten vrijkomt, zoals rioolwaterzuiveringsslip, GTF en zaagsel.

Het navolgende gaat over het al dan niet noodzakelijk zijn van productiestromen voor andere doelen dan het voeden en kleden van de mensheid.

Te denken valt aan de productie van tarwe, suikerriet en -biet voor de (bio)chemische industrie (bio-ethanol) ter vervanging van fossiele grondstoffen. Deze discussie spitst zich toe op de vraag of dergelijke productstromen concurrerend zijn met de voedselproductie, het areaal van de nog bestaande oerbossen verder verkleinen en meer in het algemeen schadelijk zijn voor de biodiversiteit. Overigens betreft de vraag van het kabinet aan de SER een ‘integraal duurzaamheidskader’, waarbij terecht ook het duurzame karakter van de voedselproductie wordt betrokken.

Al meer dan 150 jaar produceert de Goudse vestiging van Croda ‘oleochemische’ halffabricaten uit hernieuwbare oliën en vetten. Deze hebben inmiddels een breed scala aan toepassingen gekregen zoals cosmetica, verf, coatings, smeermiddelen en plastics.

Het gebruik van biomassa

Behalve voor voeding en kleding kan biomassa worden toegepast als grondstof en hoge temperatuur warmte voor de chemische industrie, biobrandstof voor vervoer, verwarming voor de gebouwde omgeving en de glastuinbouw, elektriciteit, materialen (hout, stro, riet, vlas en hennep) en bodemverbeteraar in de landbouw. 

Het gaat bij het gebruik van biomassa veelal niet om één techniek, maar om een combinatie van verschillende technieken en verschillende toepassingen. Dit heet meervoudige verwaarding in samenhang met cascadering; dat is hoogwaardig gebruik van de biomassa. Daarom werken AkzoNobel, Cosun, DSM, Energy Academy Europe, Energieonderzoek Centrum Nederland, FrieslandCampina, Gasunie, Groen Gas Nederland, Havenbedrijf Rotterdam en diverse ministeries samen aan een aantal projecten.

Een daarvan is de bioraffinaarderij die RWE, Nouryon, Avantium, AkzoNobel, Chemport Europe en Staatsbosbeheer opzetten in Delfzijl. Avantium ontwikkelt daar recyclebare bioplastics, Nouryon maakt er grondstoffen voor de chemische industrie en RWE gebruikt de reststoffen uit de fabriek voor energieopwekking. De gebruikte biomassa omvat lokaal verkregen houtsnippers en pulp en andere bijproducten uit de landbouw.

Diverse biobased-toepassingen zijn al concurrerend met producten van fossiele herkomst. Dit vooral vanwege hun unieke eigenschappen, maar veel minder vanwege de kostprijs. Biobased PET en het nieuwe biopolymeer PLA (ook biologisch afbreekbaar in speciale afvalverwerkingsinstallatie!) kennen momenteel de snelste marktgroei[1].

Het AkzoNobelterrein in Delfzijl

Gas blijft als grondstof en brandstof van wezenlijk belang voor de chemische industrie. De geschatte behoefte aan gas, nadat Nederland ‘van het gas af’ is, wordt geschat op ruim 2 miljard kubieke meter. Door superkritische watervergassing, een proces ontwikkeld door de Gasunie en SCW Systems kan de hoeveelheid geproduceerd gas uit een hoeveelheid natte biomassa, zoals rioolslib en mastoverschotten, vervijfvoudigd worden ten opzichte van de gangbare vergistingstechniek. 

De CO2-uitstoot van dit gas is 35% lager is dan die van aardgas. 

Bioraffinage vormt het equivalent in de biobased economy van de huidige olieraffinaderijen. De duurzaamheid van deze technologie staat op zich niet ter discussie bij gebruik van materiaal dat er toch al is. Als het materiaal speciaal voor dit doel wordt gemaakt, bijvoorbeeld palmolie, dan ontstaat er terecht veel meer discussie.

Zo bleef de discussie bij de bouw van de BioWarmte Installatie Lage Weide van Eneco beperkt. De installatie draait op duurzaam verkregen houtafval uit regulier park-, plantsoen- en bosonderhoud in de regio. Deze installatie zal uiteindelijk 40 procent van de huidige warmteproductie voor de stadswarmte in Utrecht en Nieuwegein verzorgen. Daarentegen heeft Milieudefensie overwegende bezwaren tegen de vestiging van een biodiesel raffinaderij in Rotterdam omdat daarvoor palmolie wordt gebruikt. Deze zou afkomstig zou zijn van plantages op 10.000 hectare gekapt bosgebied.

Het debat over biomassa

Er bestaat brede overeenstemming over het feit dat de Parijse akkoorden niet haalbaar zijn zonder het gebruik van biomassa. Omdat het gebruik van biomassa veel weerstand oproept heeft het kabinet de SER om advies gevraagd, die het Planbureau voor de leefomgeving (PBL) daarbij heeft ingeschakeld. Het PBL heeft op zijn beurt aan De Gemeynd en aan MSG Sustainable Strategies gevraagd om de verschillende standpunten en de daarbij gebruikte argumenten in kaart te brengen. Dit heeft geleid tot een vijftal perspectieven, waarbinnen uiteenlopende argumenten relevant zijn, die het PBL uitvoerig documenteert en confronteert met recent wetenschappelijk onderzoek.

De weerstand tegen biomassa kent verschillende gradaties:

  • Voor- en tegenstanders zijn het erover een dat er is een blijvende rol is weggelegd voor biomassa als materiaal (papier, karton en zaaghout voor de bouw en als vervanging van beton en staal) en als grondstof voor de chemie.
  • Als energetische toepassing onvermijdelijk is om de duurzame energie- en klimaatdoel-stellingen te halen, dan vindt een deel van de tegenstanders dat dit moet gebeuren waar weinig of geen alternatieven beschikbaar zijn, zoals in de lucht- en zeescheepvaart.
  • Biomassa die van buiten Europa wordt ingevoerd staat onder ernstige verdenking niet afkomstig te zijn uit duurzame bronnen, maar uit plantages waarvoor oerbos is gekapt. Het wantrouwen is minder wanneer biomassa afkomstig is uit Nederland en eventueel de Europese Unie. 
  • Tegen het gebruik van biomassa voor de opwekking van elektriciteit of warmte zijn veel bezwaren. Ook vanwege de schaal waarop dit gebeurt.

De fundamentele vraag is waarom biomassa een duurzame energiebron wordt genoemd, terwijl bij verbranding ervan CO2 vrijkomt.

Het antwoord is dat deze vrijgekomen CO2 eerder door de verbrande biomassa was opgeslagen. Verbranding veroorzaakt dus geen nieuw CO2. Dit antwoord lijkt een gelegenheidsargument, maar het wordt wereldwijd gebruikt omdat anders de Parijse akkoorden vrijwel zeker onhaalbaar zouden zijn[2]: In 2019 zorgde biomassa in Nederland voor 50 procent van de groene stroom en 80 procent van de groene warmte. Compenseer dat maar eens met zonnepanelen en windmolens!

Regenwoud in Borneo dat plaats maakt voor palmolieplantages. WWF Zweden.

De discussie over biomassa kan eindigen in een patstelling of in een werkbaar compromis. In al zijn eenvoud houdt dit in (1) alleen die biomassa duurzaam te beschouwen waarvan onomstotelijk vaststaat ze duurzaam is geproduceerd en (2) het gebruik van duurzame biomassa voor de productie van elektriciteit of warmte tot een nader te bepalen tijdstip toe te staan als een tussenoplossing. 


[1] In hoofdstuk 3 ‘De circulaire stad’ van mijn boek ‘Steden van de toekomst. Humaan als keuze. Smart waar dat kan’ ga ik uitgebreider in op de begrippen bio-based en biologisch afbreekbare kunststoffen. Dit boek kan Dit boek kan worden gedownload via: https://www.dropbox.com/s/ytdadwgdsdw6zke/Looking%20for%20the%20city%20of%20the%20future%20NL.pdf?dl=1

Er is een beperkt aantal hardcopy’s (180 p) beschikbaar. Maak daarvoor €20,00 over op IBAN NL35INGB0001675550 t.n.v. H. van den Bosch o.v.v. naam en adres en het boek wordt per omgaande toegestuurd.

[2] Het argument is op zich valide, als het CO2 betreft die vrijkomt uit de verbranding van biomassa die jonger is dan 1990., het basisjaar voor de berekening van de vermindering van de CO2-uitstoot. Echter, houdt iemand bij of de aanplant al was bedoeld als compensatie voor uitstoot elders? Dan gaat dit argument niet meer op!

De stiefdochters van de klimaatwetenschap (1) Geo-engineering

Is het mogelijk om klimaatverandering tegen te gaan door de natuur te beïnvloeden in plaats van alternatieven voor koolstofhoudende brand- en grondstoffen te ontwikkelen?

Donald Trump was ervan overtuigd, een groep natuurwetenschappers denkt van wel, een grotere groep denkt dat, als het al kan, het een riskant middel is en milieuactivisten zijn fel tegen[1]. Populair is geo-engineering in elk geval niet.

In deze post bespreek ik drie manieren om de opwarming van de aarde te verminderen, naast de vermindering van de uitstoot van broeikasgassen: 

  • Beïnvloeding van de instraling van de zon (SRM, solar radiation management), 
  • Uit de atmosfeer of de oceanen verwijderen van CO2 (CDR, carbon dioxide removal)
  • Opvangen en opslaan van CO2 (CCS, carbon capture and storage). 

Deze laatste methode is het minst controversieel.

Beïnvloeden van de instraling door de zon

De uitbarsting van de Mount Pinatubo op de Filippijnen in 1991 bracht 20 miljoen ton zwaveldeeltjes in de lucht met als gevolg dat gedurende een jaar de gemiddelde temperatuur op aarde 0,5oC daalde. Dit zette wetenschappers aan het denken. Het is niet moeilijk om zo’n effect ook met vliegtuigen of ballonnen te bewerkstelligen. Gesproken wordt dan over SAI, stratospheric aerosol injection. Schattingen van de kosten lopen uiteen van $2,5 – $140 miljard. De universiteiten van Harvard en Delft doen onderzoek op dit gebied, vooralsnog uitsluitend aan de hand van computermodellen. De grote vraag is. Heb je de spreiding van de zwaveldeeltjes door de stratosfeer met zijn krachtige windsystemen in de hand?. De uitbarsting van de Mount Pinatubo had wereldwijde gevolgen: Droogte in de Sahel, met honderdduizenden doden tot gevolg en overmatige regenval in het zuiden van de VS. 

Er zijn nog andere methoden om de instraling van de zon te beïnvloeden zoals huizen wit maken, wolken lichter kleuren door er zeezout in te pompen en ook het plaatsen van tienduizenden km2 aan spiegels in de woestijn. De scepsis is begrijpelijk. Voor de kosten van al deze maatregelen, kan de uitstoot van CO2 substantieel worden teruggedrongen[2].

Verwijderen van CO2 uit lucht en water

SRM mag weinigen overtuigen, feit blijft dat vrijwel alle klimaatwetenschappers het erover eens zijn dat met beperking van de CO2-uitstoot alleen, de Parijse doelstellingen niet gehaald worden. 

In zijn laatste rapport[3] benadrukt het gezaghebbende Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) de noodzaak van ‘negatieve emissie’ zelfs tot ver in de 22ste eeuw, in aanvulling op alle voorgenomen inspanningen om de uitstoot van broeikastgassen terug te brengen. Het is immers niet de CO2-uitstoot zelf die de opwarming van de aarde veroorzaakt, maar de ontzaglijke hoeveelheid CO2-equivalenten die zich inmiddels in de atmosfeer bevindt.

Negatieve emissies – bron: World Resources Institute

Verwijderen van CO2 kan op natuurlijke en op kunstmatige wijze. Planten, bossen, de aarde en de oceanen nemen elk jaar ongeveer de helft op van de geproduceerde CO2. Probleem is dat de opnamecapaciteit van de aarde daalt door het kappen van bossen en de geïndustrialiseerde landbouw. Maar ook dat de zeeën steeds zuurder worden wat ten koste gaat van het zeeleven, denk aan de koraalriffen. Stoppen met de kap van bestaande bossen en radicale verandering van het agrarisch bodemgebruik zijn essentieel. Aanplant van nieuwe bossen ook, vooral met het oog op de toekomst.

Methoden om COuit de lucht te verwijderen

Hoe kan, behalve door de natuur zelf, koolstof aan lucht en water worden onttrokken? Een betrekkelijk eenvoudige, maar kostbare techniek is DACS, direct air capture with storage, het op grote schaal filteren van de lucht. Een veelbelovende methode leek het stimuleren van de groei van algen met ‘ijzerbemesting’ van de zeewateren. Algen leggen CO2 vast en na hun dood zouden ze zinken naar de bodem van de oceaan, ware het niet dat voor het zover is, ze al fungeren als visvoer en in de voedsel kringloop terechtkomen. Het mineraal olivijn bindt eveneens CO2 maar daarvan zijn dan miljarden tonnen per jaar nodig. Eenvoudiger is de kunstmatige ondergrondse productie van houtskool (biochar).  Ook zijn er kunstmatige bomen ontworpen die 33x zo veel CO2 uit de lucht halen dan gewone bomen, dat vervolgens opgeslagen kan worden. 

Direct air capture – bron: Carbon Engineering

Opvang bij de bron en opslag (CCS)

Het gaat hier om te voorkomen dat geproduceerd COin lucht of water komt. Vaak genoemd wordt het uitbreiden van de productie van biogas en daarbij vrijkomend CO2 afvangen (BECCS; bioenergy with carbon capture and storage). Deze methode ondervangt niet het groeiende bezwaar tegen biomassa zelf, namelijk het permanente risico dat de productie ervan ten koste gaat van de voedselproductie en met name van bosgebieden (zie mijn volgende blogpost). 

Zeker voor Nederland geldt dat er voldoende aanleiding is om in een aantal industrieën CO2 op te vangen. Tegenstanders vrezen dat dit deze industrieën in dat geval minder haast maken met de ontwikkeling van koolstofvrije productietechnieken. Uit onderzoek van de universiteit van Delft in opdracht van Natuur & Milieu, blijkt dat vooral in de ijzer- en staalindustrie en bij waterstof- en ammoniakproductie koolstofvrije productietechnieken nog op zich zullen laten wachten[4]. Hier is CCS aan de orde. Het Klimaatakkoord begrenst de subsidiëring van CCS voor de ontwikkeling van dergelijke technieken, waarmee een deel van de bezwaren wordt ondervangen. Verder is in het akkoord afgesproken dat de opslag van afgevangen CO2 in voormalige gasvelden onder de zeebodem zal plaatsvinden.

De ontwikkeling van CCS gaat vooralsnog traag vanwege de financiële risico’s.

Porthos is een van de weinige consortia die ermee begonnen is. Dit is een joint venture van het Havenbedrijf Rotterdam, de Gasunie en EBN die in 2024 de eerste CO2 onder de grond kan brengen.

Het is terecht dat universiteiten geo-engineering onderzoeken.

De stelling dat mensen niet zouden mogen ingrijpen in natuurlijke processen houdt geen stand. Dat is vanaf het begin van de mensheid gebeurd. We zijn nu voor het eerst in de geschiedenis in staat de directe en indirecte effecten van dergelijke ingrepen te doorgronden. Deze kennis is een verbindende voorwaarde voor de toepassing van geo-engineering. Echter, ondanks mét wat er nu aan kennis is, zijn de vooruitzichten op grootschalige toepassing nog beperkt en dat is, met het oog op de uitvoering van de Parijse akkoorden een probleem.


[1] https://www.vn.nl/geo-engineering-klimaatverandering/

[2] Daan Boezemen & Henk Donkers: Draaien aan de thermostaat van de atmosfeer. Geografie, april 2014 

[3] https://www.ipcc.ch/sr15/

[4] https://www.natuurenmilieu.nl/wp-content/uploads/2020/12/Rapport-Kosteneffectieve-alternatieven-voor-CCS_Def.pdf

De strijd tegen opwarming van de aarde: Drie rapporten waar niemand omheen kan

Strijd tegen de opwarming van de aarde krijgt momentum. De noodzaak van klimaatmaatregelen heeft inmiddels brede steun, zelfs de meeste Amerikanen ontkennen de opwarming van de aarde niet langer.

In dit artikel bespreek ik drie rapporten die hun uitwerking niet zullen missen. Ze gaan niet meer over hoe erg het probleem is en hoe nodig we er iets aan moeten doen.

In plaats daarvan behandelen ze in detail over wat de betrokkenen stakeholders moeten doen.

The Drawdown Review 2020: Climate Solutions for a new Decade[1] (2020)

De publicatie van het Rapport Drawdown in 2017 veranderde mijn pessimisme over de haalbaarheid van de Parijse akkoorden in hernieuwd vertrouwen dat het misschien toch mogelijk is de opwarming van de aarde binnen de 1,5oC-grens te houden. Drawdown in het punt waarop de concentratie van CO2 (en equivalente stoffen) bestendig begint te verminderen (Zie afbeelding).

Dit punt wordt bereikt ergens tussen 2040 en 2050 als het lukt de 1,5oC aan te houden. Het oorspronkelijke rapport bevatte 100 maatregelen die grotendeels met bestaande technologie uitvoerbaar zijn. De onlangs verschenen update bevestigt dit. De presentatie van de maatregelen is stukken helderder, ook al omdat de samenhang van de maatregelen veel scherper in beeld komt. Vermindering van de opwarming van de aarde verbetert de gezondheid en kan tot meer sociale gelijkheid leiden. De economie krijgt er een duurzame impuls door. De opbrengst is minimaal $ 100.000 miljard. De kosten die hier tegenover staan zijn ongeveer een kwart daarvan. Het rapport bespreekt drie groepen van maatregelen: 

  • De beperking van de uitstoot van broeikasgassen.
  • De instandhouding en vergroting van de opslagcapaciteit van CO2 door de aarde zelf.
  • Betere zorg en onderwijs. 

Onderzoek bevestigt keer op keer dat de oorzaken van de opwarming zijn: productie van elektriciteit (25%), bodemgebruik en voeding (24%), industrie (21%), transport (14%% en gebouwen (6%) en overige 10%. Het rapport vat de allang bekende maar ook een aantal nieuwe oplossingen samen. 

Fit for Net-zero: 55 Tech Quests to accelerate Europe’s recovery and pave the way to climate neutrality[2] (2020)

In het oorspronkelijke Drawdown Report kwam de industriële productie er tamelijk bekaaid vanaf. Het nieuwe rapport is al een hele verbetering. Maar nog steeds niet afdoende. Met het rapport Fit for net-zero levert de industrie daar nu zelf een bijdrage aan. Het bespreekt 55 typen interventies (‘technology quests’) op het gebied van energie, gebouwen, industrie, vervoer, voeding en grondgebruik. (Zie het onderstaande overzicht).

Op elk daarvan kunnen beschikbare schone technologieën ingezet worden. Elk van deze ‘quests’ wordt in detail besproken (p. 24 – 145), wat een waardevolle aanvulling oplevert van de update van het Drawdown Report. Ook hier wordt naast beëindiging van de uitstoot van broeikasgassen in 2050, groot economisch voordeel voor een nieuwe duurzame economie voorzien.

Dit rapport is op een strategisch weloverwogen moment gepubliceerd namelijk direct na de aankondiging van het Europese herstelfonds van € 750 miljard, in aanvulling op 550 miljard die al was uitgetrokken voor de Europese Green Deal. 

De komende maanden worden de Brusselse burelen bedolven onder voorstellen van universiteiten, bedrijven en instellingen die allemaal onderzoek en ontwikkelingswerk willen doen of bestaande productiemethoden willen opschalen om de lokkende groene horizon te helpen bereiken en/of de eigen inkomsten te vergroten. De vraag die zich daarbij aandient is wanneer een investering werkelijk bijdraagt aan dat doel of ‘greenwashing’ is.

EU Taxonomy Report. Technical annex (2020)

Het derde rapport is daarom misschien nog wel het belangrijkste, namelijk het EU Taxonomie Report[3]. Het bevat technische screeningscriteria voor 67 activiteiten in de sectoren landbouw, bosbouw, industrie, energie, transport, water en afval, ICT en gebouwen. Het gaat om activiteiten die een substantiële bijdrage kunnen leveren aan een of meer doelstellingen op het gebied van ecologische duurzaamheid (zie afbeelding).

In ruim 600 pagina’s worden voor elk van deze activiteiten criteria geformuleerd om te beoordelen in hoeverre:

  • Een activiteit bijdraagt aan een van de doelen
  • De overige doelen niet worden geschaad
  • Wordt voldaan aan een aantal sociale uitgangspunten

Aan dit zeer gedegen werk is door vele tientallen vertegenwoordigers van wetenschap en bedrijfsleven gewerkt en het is nog lang niet af. 

De taxonomie heeft een tweeledig doel: In de eerste plaats objectiveren van de aanvragers van subsidies voor onderzoek, ontwikkelingswerk of toepassingen binnen de vermelde doelstellingen. Verder zijn ondernemingen en institutionele beleggers vanaf 2022 verplicht om de taxonomie te gebruiken binnen de Non-Financial Reporting Directive (NFRD) om de positieve impact van hun activiteiten op de klimaatdoelen te verantwoorden. Dit geldt ook voor vermogensbeheerders; investeringsfondsen, pensioenfondsen, verzekeringsmaatschappijen en banken. 

Het is daarom noodzakelijk dat zowel universiteiten, not-for-profitinstellingen en bedrijven zich snel verdiepen in de implicaties van de taxonomie. Daniël Poolen (Rabo Research) Heeft een handige handleiding voor dit doel geschreven, die ik graag als vierde publicatie vermeld en die zeker even doorgenomen moet worden doordat de lezer zich waagt aan her EU Taxonomy Report[4].

De hiervoor beschreven publicaties markeren een nieuwe fase in de strijd tegen de opwarming van de aarde. Doen in plaats van praten en praten over hoe in plaats van waarom.


[1] https://drawdown.org/sites/default/files/pdfs/TheDrawdownReview–2020–Download.pdf

[2] Https://documentcloud.adobe.com/link/review?uri=urn:aaid:scds:us:8d86a520-4c4c-4e67-9e41-93f1cc590bd0

[3] https://documentcloud.adobe.com/link/review?uri=urn:aaid:scds:US:0f711608-7d68-4d5e-bc18-34284aefe7ad

[4] https://economie.rabobank.com/publicaties/2020/oktober/de-eu-taxonomie-een-nieuwe-groene-taal-voor-bedrijven/

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.