Zonnepanelen in vensterglas

Als vensters tevens zonnepaneel konden zijn losten we in een keer een groot deel van het zoeken naar duurzame energiebronnen op. Deze blogpost laat zien dat het streven naar doorzichtige zonnepanelen lijkt te lukken.

Uitzicht door een raam/zonnepaneel van ClearView

Het plaatsen van vensterglas in huizen en gebouwen kan in de toekomst een vast onderdeel worden van het werk van leveranciers van zonnepanelen. Het vervangen van gebruikelijk vensterglas in de miljarden ramen van appartementen en kantoren door glas voorzien van fotovoltaïsche cellen (building integrated photovoltaic) is een steeds realistischer optie.

 Huizen en gebouwen vertegenwoordigen 40% van het wereldwijde energieverbruik. Om hierin te voorzien zijn zonnepanelen op het dak bij lange na niet voldoende, vandaar dat opwekken van energie door middel van vensterglas een jarenlang gekoesterde wens is, zeker in het geval van hoogbouw die bijna geheel uit glas lijkt te bestaan.

Glas voorzien van fotovoltaïsche cellen gebeurt al lang – kijk maar naar de perronoverkapping van het centraal station in Utrecht – maar gaat tot dusver altijd ten koste van de transparantie en verbetering van de transparantie gaat op zijn beurt ten koste van het energetisch rendement. Op het eerste gezicht lijken het opwekken van energie en het behoud van volledige transparantie daarom onverenigbaar. Fotovoltaïsche cellen gebruiken immers licht van dezelfde frequenties die het menselijk oog kan zien. 

Een groep onderzoekers van de Michigan State University vond voor een manier om dit dilemma te vermijden. Net als andere onderzoekers gebruikten zij een volledig doorzichtige coating, dunner dan 1/1000ste millimeter. Het bijzondere daarvan is dat deze coating uitsluitend ultraviolet en infrarood licht omzet in elektriciteit. De resterende straling, het zichtbare deel van het spectrum, wordt doorgelaten. 

De startup Ubiquitous Energy werkt vanaf 2012 aan de toepassing van dit idee bij de productie van vensterglas. Bovenstaande foto laat zien hoe het is om naar buiten te kijken door een raam van ClearView. Niemand ziet dat het – ook – om een zonnepaneel gaat met een rendement van de helft van een gewoon zonnepaneel.

De voornaamste beperking van ClearView is de omvang van het paneel, maximaal 60 x 60 cm. Daarmee voorzie je geen ‘glazen’ wolkenkrabber van nieuw glas! Vergroting van de paneelomvang heeft dan ook de grootste prioriteit voor het bedrijf. Ook de slijtvastheid van de coating moet nog blijken. De meerprijs bij grootschalige toepassing bedraagt ongeveer 20% ten opzichte van gebruik van glas zonder filter.

Al met al, mogelijk een doorbraak in de opwekking van zonne-energie, die menigeen op de voet zal volgen. 

Beviel deze blogpost? De inhoud is gebaseerd op het dossier Duurzame energie, dat een veelheid van feiten en zienswijzen bevat over de energietransitie. Je kunt dit e-boek (145 p.) hier gratis downloaden. 

Dit is de laatste blogpost rond het thema energie. Volgende week begin ik een nieuwe reeks korte posts over huisvesting.

Waterstof gaat het verschil maken

Waterstof is de ontbrekende schakel in de energietransitie. Van overtollige duurzame energie kan waterstof worden gemaakt. Deze kan makkelijk worden bewaard en als er een tekort is aan elektriciteit, fungeert waterstof als grondstof.

Waterstof heeft veel toepassingsmogelijkheden. Maar de belangrijkste is de rol van opslagmedium.

Het enige probleem is dat waterstof (H2) eerst nog gemaakt moet gemaakt door elektrolyse van water en veel elektriciteit. Als groene stroom wordt gebruikt speken we van ‘groene waterstof’. 

Nederland boft, het land kan op grote schaal waterstof produceren met behulp van groene elektriciteit uit wind-op-zee.  

In de toekomst is waterstof importeren uit warme landen waarschijnlijk de verstandigste optie. 10% van de Sahara bedekken met zonnepanelen of gebruik maken van concentrated sun power (volstaat om de hele wereld te voorzien van energie (560.000 petajoule). In principe kan in de Sahara, het Midden-Oosten en Australië ook ’s-nachts waterstof worden geproduceerd met behulp van batterij-opvang, waardoor minder elektrolyseapparatuur nodig is. 

In principe kan waterstof over grote afstanden in tankschepen (in vloeibare vorm) of door pijpleidingen (in gasvorm) worden vervoerd. Het is makkelijker om waterstof te vervoeren na er eerst ammoniak van te hebben gemaakt, al leidt dit tot energieverlies. Nederland heeft uitermate goede mogelijkheden om waterstof(gas) je transporteren via het aardgasnet dat zonder veel aanpassingen ook voor waterstofgas kan worden gebruikt.

De haven van Rotterdam wil zich ontwikkelen tot Europese overslaghaven voor waterstof en is samen met de Gasunie een van de stuwende krachten zijn achter de uitbouw van een Europees ondergronds netwerk voor waterstofgas.

Voor seizoensopslag van elektriciteit gooit waterstof hoge ogen. Waterstof kan worden opgeslagen in zoutca­vernes, waarvan er in Nederland zo’n 100 tot 120 zijn. Als waterstofgas wordt omgezet naar vloeibare waterstof, ammoniak of liquid organic hydrogen carriers (in ontwikkeling) wordt het mogelijk om met enkele tientallen tanks het equivalent van de hoeveelheid waterstofgas in een forse zoutcaverne te bewaren

Zonnecollectoren

De productiekosten van zonne-energie in woestijngebieden, in het bijzonder in gebieden waaruit we nu onze olie betrekken, zijn aanzienlijk lager dan die bij ons. Dit komt vooral door de aanzienlijk grotere lichtintensiteit, waardoor de opbrengt van zonnepanelen en -collectoren tweemaal zo groot is. Dubai bouwt aan een zonnepark van 200 km2 met behulp van concentrated solar power (CSP)-techniek. De opgewekte energie is grotendeels bedoeld voor de export na omzetting van zonne-energie in waterstof en met name ammoniak. 

Dit filmpje geeft een goed beeld van de beoogde omvang van deze centrale en ook van de wijze waarop het land dit soort projecten presenteert. 

Beviel deze blogpost? 

De inhoud is gebaseerd op het dossier Duurzame energie, dat een veelheid van feiten en zienswijzen bevat over de energietransitie. Je kunt dit e-boek (145 p.) hier gratis downloaden als e-boek (optimaal voor beeldschermgebruik) of hier om te printen (A4).

Lichtgewicht zonnepanelen: Een baanbrekende innovatie

Wat als zonnepanelen gewoon te zwaar zijn om daken van gebouwen te bedekken. Ze lichter maken kon tot voor kort niet. Nu wel en in deze post lees je hoe dat voor een doorbraak gaat zorgen.

Plaatsen van zonnepanelen op daken van fabrieken, distributiecentra en andere gebouwen geldt als de meest aanvaardbare en relatief goedkope manier voor het opwekken van zonne-energie. Naar schatting 30 – 40% van deze daken heeft daarvoor een te lichte constructie en dakversterking is kostbaar. Met lichtgewicht zonnepanelen is dit probleem op te lossen en kan er 100 km2 aan zonnepanelen extra op bedrijfsgebouwen bijkomen. Bovendien hebben de betrokken bedrijven er dan een eigen energiebron en kan het net enigszins worden ontlast.

Vanaf 2022 gaat Solarge zonnepanelen op de markt brengen die 50% minder wegen, omdat glas en aluminium frames wordt vervangen door kunststof. Het gebruik van kunststof in zonnepanelen werd lange tijd uitgesloten omdat dit materiaal niet hard genoeg en onvoldoende doorzichtig is. Het Nederlandse deel van Sabic heeft een vezelversterkend thermoplastisch polymeer ontwikkeld dat het mogelijk maakt om zonnepanelen zonder glas en zonder aluminium te produceren met een vergelijkbare stevigheid en duurzaamheid. Daarmee onderscheidt dit nieuwe paneel zich van alle bestaande lichtgewicht panelen. Bovendien bevatten sommige daarvan PFAS. De panelen van Solarge zijn op hun performance getest door TNO en de TU Eindhoven.

Van minstens zo groot belang als het gewicht, is het feit dat het materiaal volledig en hoogwaardig te recyclenis en opnieuw kan worden gebruikt om zonnepanelen te maken. De zonnecellen, die nu nog uit China komen, worden vervangen door ‘low carbon’ cellen uit Noorwegen. Dit gebeurt zodra de nieuwe EU-regels de invoer van (te) goedkope zonnecellen uit China aan banden hebben gelegd.

Het gecombineerde effect van de toepassing van polymeren en low carbon zonnecellen is dat het niet meer vier jaar zal duren voordat de milieu-impact van een zonnepaneel is terugverdiend, maar 4 maanden.

Bekijk hier een korte film over de productie van deze nieuwe generatie zonnepanelen.

Beviel deze blogpost? De inhoud is gebaseerd op het dossier Duurzame energie, dat een veelheid van feiten en zienswijzen bevat over de energietransitie. Je kunt dit e-boek (145 p.) hier gratis downloaden. 

Dit is de inhoud:

  1. Feiten om te onthouden
  2. Bronnen van duurzame energie in Nederland
  3. Openstaande keuzen
  4. Hoeveel zonnepanelen passen in Nederland?
  5. Energietransitie mogelijk dankzij de zonnecel
  6. Van zonnepaneel naar zonnedak en zonnepan
  7. Zonnepanelen kunnen (bijna) overal liggen
  8. Recycling zonnepanelen: naar de maan en terug
  9. Manieren om netverzwaring te voorkomen
  10. Smart grids: waar techniek, digitale en sociale innovatie samenkomen
  11. Samenwerken in een energiecoöperatie
  12. Duurzaam maken van je woning. Voor jezelf en de aarde
  13. Naar een rechtvaardige energietransitie
  14. Zonder energieopslag geen energietransitie
  15. Aardwarmte
  16. Biomassa
  17. Verwijderen, opvangen en opslaan van CO2
  18. Kernsplitsing en kernfusie
  19. Waterstof
  20. Onze toekomstige energievoorziening

‘Smart grids’ verminderen de noodzaak van netuitbreiding

Hoe beperken we de dure verzwaring van het elektriciteitsnet? Helemaal zal zeker niet lukken, maar verstandig beheer van het huidige net helpt, neem de aanleg ‘smart grids’. Hierover gaat deze blogpost.

De aanleg van een ‘smart grid’ heeft meer met digitalisering te maken dan met extra kabels. Een ‘smart grid’ is een energiesysteem meestal binnen een buurt waarbij PV-panelen, elektrische auto’s, warmtepompen, huishoudelijke apparaten en vormen van energieopslag met elkaar zijn verbonden en communiceren. Dat betekent dat als een overschot van energie op het net dreigt, boilers worden aangezet, auto-accu’s en andere batterijen worden geladen en de levering van elektriciteit van zonnepanelen even wordt stopgezet. De idee is dat zo veel mogelijk elektriciteit binnen de buurt blijft en zo weinig mogelijk van of neer het ‘grote net’ wordt getransporteerd.

De uitwisseling van gegevens tussen huishoudens en netwerk heeft dus veel privacyaspecten; de netbeheerder krijgt invloed op wat zich ‘achter de meter’ afspeelt. Niet iedereen wil dat. Een tussenlaag tussen huishoudens en netwerk biedt dan uitkomst. We spreken dan van een microgrid. Een aantal huishoudens wordt daarbij aangesloten op een afzonderlijk deel van het elektriciteitsnet. Tussen hoofdnet en micronet zit een soort schakelaar, waarmee het microgrid bij een storing zelfs tijdelijk autonoom kan functioneren, dankzij de zonnepanelen en de opgeslagen stroom.

In een microgrid kunnen huishoudens hun overschotten en tekorten aan stroom onderling uitwisselen zonder directe tussenkomst van de netbeheerder of de elektriciteits-producenten. Deze hebben alleen te maken met de overschotten en tekorten van het hele microgrid, waarmee de noodzaak om te interfereren in de mini-netten van individuele huishoudens vervalt. Dankzij het feit dat stroomproductie en -consumptie real-time wordt gevolgd, kan de prijs van de elektriciteit van minuut tot minuut worden vastgesteld. De huishoudens die onderdeel zijn van het microgrid kunnen bijvoorbeeld afspreken om zo veel mogelijk stroom in te kopen als de prijs laag is, omdat het hoofdnet tegen overcapaciteit aanloopt. Op zulke momenten kunnen thuisbatterijen, elektrische auto’s, de eventuele buurtbatterij en boilers en warmwatervaten worden opgeladen en opgewarmd. Dit kan volledig geautomatiseerd worden uitgevoerd. Bijvoorbeeld door de Powermatcher, een door TNO ontwikkelde open source toepassing, waarmee inmiddels 1000 mensen in Nederland werken. Deze videoillustreert dit.

Beviel deze blogpost? De inhoud is gebaseerd op het dossier Duurzame energie, dat een veelheid van feiten en zienswijzen bevat over de energietransitie. Je kunt dit e-boek (145 p.) hier gratis downloaden. 

Dit is de inhoud:

  1. Feiten om te onthouden
  2. Bronnen van duurzame energie in Nederland
  3. Openstaande keuzen
  4. Hoeveel zonnepanelen passen in Nederland?
  5. Energietransitie mogelijk dankzij de zonnecel
  6. Van zonnepaneel naar zonnedak en zonnepan
  7. Zonnepanelen kunnen (bijna) overal liggen
  8. Recycling zonnepanelen: naar de maan en terug
  9. Manieren om netverzwaring te voorkomen
  10. Smart grids: waar techniek, digitale en sociale innovatie samenkomen
  11. Samenwerken in een energiecoöperatie
  12. Duurzaam maken van je woning. Voor jezelf en de aarde
  13. Naar een rechtvaardige energietransitie
  14. Zonder energieopslag geen energietransitie
  15. Aardwarmte
  16. Biomassa
  17. Verwijderen, opvangen en opslaan van CO2
  18. Kernsplitsing en kernfusie
  19. Waterstof
  20. Onze toekomstige energievoorziening

Hoe mooi zijn zonnepanelen?

Veel huiseigenaren vinden zonnepanelen niet mooi. Deze blogpost gaat alternatieven die beslist wel mooi worden gevonden en in het geval van nieuwbouw amper duurder zijn.

De meeste daken met zonnepanelen zijn inderdaad niet mooi, zeker als ze lukraak de schaarse ruimte opvullen tussen dakkapellen, schoorstenen en andere afvoerpijpen. Bij nieuw- of vernieuwbouw zijn er inmiddels fraaie voorbeelden van integratie van zonnepanelen in het dak als geheel (‘in-daksystemen’). Bovenstaande foto’s zijn daar een voorbeeld van. 

Deze animatie laat zien hoe een bestaand dak wordt vervangen door een dak met geïntegreerde zonnepanelen. Als zonnepanelen een onderdeel worden van het dak, ontstaat een egaal geheel, dat bovendien goedkoper is dan het leggen van een nieuw dak met daarop een laag zonnepanelen.  

Voor daken van karakteristieke en monumentale panden zijn de bovenstaande ‘strakke’ oplossingen ook niet ideaal.

Dakpannen zijn een onderdeel van de uitstraling van zulke panden. In dat geval kan worden gedacht aan zonnecellen die geïntegreerd zijn in dakpannen – zonnepannen of zonnedakpannen – zijn in deze gevallen de gedroomde oplossing. Er zijn inmiddels verschillende typenzonnepannen. De onderstaande foto toont een voorbeeld. 

De grootte van deze zonnepannen is vergelijkbaar met die van gangbare dakpannen. Het is duidelijk dat ze uit enkele zonnecellen bestaan, maar op afstand valt dat minder op[1].  Zonnepannen leiden op een onregelmatig schuin dak met dakramen en schoorstenen tot een aanzienlijk eenvormiger geheel dan het geval zou zijn geweest bij plaatsing van zonnepanelen op het dak. 

Een kritisch punt was het verhoogde risico op brand bij in-dak systemen. In 2018 waren er in Nederland 17 branden in woonhuizen waarvan zonnepanelen de oorzaak waren. Een jaar later waren dat er 12. In beide jaren ging het om relatief veel in-dak systemen.  Die kans wordt steeds kleiner omdat geleerd is fouten werden gemaakt bij de montage en het in-dak system te dicht op de isolerende laag werd gelegd. 

Beviel deze blogpost? De inhoud is gebaseerd op het dossier Duurzame energie, dat een veelheid van feiten en zienswijzen bevat over de energietransitie. Je kunt dit e-boek (145 p.) hier gratis downloaden. 

Dit is de inhoud:

  1. Feiten om te onthouden
  2. Bronnen van duurzame energie in Nederland
  3. Openstaande keuzen
  4. Hoeveel zonnepanelen passen in Nederland?
  5. Energietransitie mogelijk dankzij de zonnecel
  6. Van zonnepaneel naar zonnedak en zonnepan
  7. Zonnepanelen kunnen (bijna) overal liggen
  8. Recycling zonnepanelen: naar de maan en terug
  9. Manieren om netverzwaring te voorkomen
  10. Smart grids: waar techniek, digitale en sociale innovatie samenkomen
  11. Samenwerken in een energiecoöperatie
  12. Duurzaam maken van je woning. Voor jezelf en de aarde
  13. Naar een rechtvaardige energietransitie
  14. Zonder energieopslag geen energietransitie
  15. Aardwarmte
  16. Biomassa
  17. Verwijderen, opvangen en opslaan van CO2
  18. Kernsplitsing en kernfusie
  19. Waterstof
  20. Onze toekomstige energievoorziening

[1] De website van de fabrikant van deze zonnepannen bevat een aantal fraaie referenties van oude en nieuwe panden die met deze pannen zijn bedekt: https://www.zepbv.nl/nl/

Duurzame energie: In Nederland is meer dan voldoende ruimte

Er is in Nederland, de zee inbegrepen, voldoende plaats voor windmolens en zonnepanelen om te voorzien in onze toekomstige behoefte aan elektriciteit.

Nederland heeft in 2021 25 procent meer zonne-energie geproduceerd. Wind op zee neemt met 30 procent de grootste groei voor zijn rekening. Biomassa was in2021 goed voor een groei van 17 procent. Het aandeel duurzame stroom in de productie van elektriciteit is daarmee gegroeid van 26,3 naar 33,4 procent. De verdeling over verschillende energiebronnen was: zonnepanelen 9,6%, biomassa 9,4%, wind op land 7,6%, wind op zee 6,7% en waterkracht 0,1%. 

Wind op zee en land en zon zijn de snelgroeiende leveranciers van duurzame energie in Nederland, maar het aandeel van biomassa is vooralsnog groot en het is maar goed dat dit meetelt. Anders bengelde Nederland helemaal onderaan de lijst van producenten van duurzame energie met nog geen 13%. 

Er wordt vaak gezegd dat om op 100% energie uit duurzame bronnen uit te komen heel Nederland volgebouwd moet worden met windturbines en zonnepanelen. Niets is minder waar, ondanks het feit dat de vraag naar elektriciteit een steeds groter aandeel zal krijgen in de vraag naar energie. Er zijn verschillende scenario’s ontwikkeld waar die elektriciteit vandaan zal komen. De belangrijkste vraag daarbij is zelf produceren of importeren. In dat laatste geval zal het vooral om biomassa en waterstof gaan. Maar laten we even uitgaan van het scenario van zo veel mogelijk zelf produceren. Het duurste scenario, zeker als kernenergie daarin nog een rol gaat spelen.

Het potentiële aanbod van wind- en zonne-energie is groot. Windmolens op zee hebben een potentieel, dat veel groter dan de vraag naar elektriciteit in de verschillende scenario’s. Windmolens op land sluiten vaak op bezwaren bij omwonenden; er zijn echter voldoende plaatsen waar de overlast beperkt is. 

Er is eveneens een enorm potentieel aan zonne-energie; ook dat is aanzienlijk groter dan de vraag in de verschillende scenario’s. Ook daaraan is ook een hoofdstuk in het Dossier duurzame energie gewijd. Met maximaal benutten van de capaciteit van daken, muren en ramen van woningen en bedrijfsgebouwen, wateroppervlak en langs snelwegen komen we heel ver en kan het areaal grondgebonden panelen beperkt blijven.

Wat vooral aandacht vraagt, is de ongelijke verdeling van het aanbod van zon- en windenergie over de seizoenen. Om die verschillen te beperken moet er sowieso tweemaal zo veel windenergie worden opgewekt dan zonne-energie en moeten we een flinke voorraad aanleggen van biomassa en waterstof.

Beviel deze blogpost? De inhoud is gebaseerd op het dossier Duurzame energie, dat een veelheid van feiten en zienswijzen bevat over de energietransitie. Je kunt dit e-boek (145 p.) hier gratis downloaden. Dit is de inhoud:

  1. Feiten om te onthouden
  2. Bronnen van duurzame energie in Nederland
  3. Openstaande keuzen
  4. Hoeveel zonnepanelen passen in Nederland?
  5. Energietransitie mogelijk dankzij de zonnecel
  6. Van zonnepaneel naar zonnedak en zonnepan
  7. Zonnepanelen kunnen (bijna) overal liggen
  8. Recycling zonnepanelen: naar de maan en terug
  9. Manieren om netverzwaring te voorkomen
  10. Smart grids: waar techniek, digitale en sociale innovatie samenkomen
  11. Samenwerken in een energiecoöperatie
  12. Duurzaam maken van je woning. Voor jezelf en de aarde
  13. Naar een rechtvaardige energietransitie
  14. Zonder energieopslag geen energietransitie
  15. Aardwarmte
  16. Biomassa
  17. Verwijderen, opvangen en opslaan van CO2
  18. Kernsplitsing en kernfusie
  19. Waterstof
  20. Onze toekomstige energievoorzienin

Risico’s en kansen van digitalisering in de gezondheidszorg

De 21ste aflevering in de reeks Bouwen aan duurzame steden – de bijdrage van digitale technologie gaat over prioriteiten voor digitale zorg, vaak ook eHealth genoemd. 

Het onderwerp is breder dan wat hier aan de orde zal komen. Ik zal het niet hebben over de vergaande mate van automatisering in de chirurgie, de indrukwekkende apparatuur waarover artsen kunnen beschikken, variërend van de hightech stoel bij de tandarts tot de MRI-scanner in het ziekenhuizen en ook niet over het onderzoek naar microben in lucht, water en rioleringen dat door de covid-pandemie een grote vlucht heeft genomen. Zelfs de relatie met de stedelijke omgeving blijft wat op de achtergrond. Het onderwerp leent zich daarentegen goed om alle ethische en maatschappelijke problemen die samenhangen met digitalisering te illustreren. Alsmede ook de inmiddels daarvoor ontwikkelde oplossingen.

De uitdaging: kostenbesparing en verbetering van de kwaliteit

Nederland mag zich gelukkig prijzen te behoren tot de landen met beste zorg ter wereld. Toch liggen er nog voldoende uitdagingen, zoals een grotere gerichtheid op gezondheid in plaats van op ziekte, meer verantwoordelijkheid voor de eigen gezondheid leggen bij de burgers, toename van de veerkracht van de ziekenhuizen, aandacht voor de gezondheid voor het armere deel van de bevolking, waarvan het aantal gezonde levensjaren significant lager ligt[1] en vooral beperking van de kostenstijging.

De laatste 20 jaar is de zorg in Nederland 150% duurder geworden, de kosten van de pandemie nog buiten beschouwing gelaten.

De jaarlijkse zorgkosten beslaan inmiddels € 100 miljard, zo’n 10% van het BBP. Zonder ombuigingen zal dat in 2040 stijgen tot ongeveer € 170 miljard, vooral door de vergrijzing, al zijn de zorgkosten zeer ongelijk verdeeld: 80% daarvan gaat naar 10% van de bevolking[2]

De belangrijkste opgave waar Nederland en andere rijke landen voor staat is digitalisering vooral te gebruiken om de zorgkosten te verlagen en daarbij de andere genoemde aandachtsvelden niet te vergeten. Het gaat daarbij om een reeks – vaak kleine – vormen van digitale zorg.  Volgens McKinsey ligt een besparing van € 18 miljard in 2030 onder handbereik, alleen al met vormen van digitalisering met al bewezen effect.

De meeste winst valt daarbij te behalen door vermindering van de administratieve lasten en verschuiven van kosten naar minder gespecialiseerde centra, naar thuisbehandeling en naar preventie[3]

Informatievoorziening

Het internet telt meer dan 300.000 gezondheidssites en -apps, die uitgebreide informatie bieden over ziekten, mogelijkheden voor diagnose en zelfbehandelingen. Ook kunnen steeds meer medische gegevens online ingezien worden. Vaak is de informatie op apps onvolledig met verkeerde diagnose tot gevolg[4].

Artsen in Nederland raden vooral de door henzelf ontwikkelde website Thuisarts.nl aan.  

Veel apps gebruiken gamification, zoals oefeningen om het geheugen te verbeteren. Een mooi voorbeeld van digitale sociale innovatie is Mirrorable, een programma om kinderen met motorische stoornissen als gevolg van hersenletsel te behandelen. Dit programma maakt ook onderling contact tussen ouders mogelijk en door de inbreng van ouders worden de oefeningen steeds verder verbeterd[5].  

Procesautomatisering

Automatisering van processen heeft veel raakvlakken met automatisering elders, zoals personeels-, logistiek- en financieel management. Een meer specifiek ‘zorgdossier’, ook al vele jaren letterlijk een zorgdossier, is het geïntegreerd elektronisch patiëntendossier. De in 2021 aanvaarde kaderwet Elektronische Gegevensuitwisseling in de Zorg verplicht zorgaanbieders om elektronisch gegevens uit te wisselen en schrijft voor met welke standaarden dit moet gebeuren. Toch zal de gegevensuitwisseling minimaal zijn en slechts op decentraal niveau plaatsvinden om tegemoet te komen aan zorgen over privacy[6]. Ook de complexiteit van de organisatie van de gezondheidszorg en de voortdurende discussies over de inhoud van een dergelijk systeem waren eveneens immense hindernissen[7]. Dat is jammer want een centraal systeem verlaagt de kosten en verhoogt de kwaliteit.

Nieuwe technologische ontwikkelingen maken het inmiddels mogelijk om privacy met grote zekerheid kunnen garanderen[8].

Ik heb het dan over de introductie van federatieve (gedecentraliseerde) vormen van dataopslag gecombineerd met blockchain. TNO doet baanbrekend onderzoek op dit gebied. De instelling hanteert de principes van federated learning, samen met de toepassing van multi-party computation technologie. Deze innovatieve technologieën leren op een veilige manier van gevoelige data uit meerdere bronnen zonder dat deze data gedeeld hoeven te worden[9].  

Videobellen 

Uit de recente eHealth monitor van het RIVM blijkt dat in 2021 bijna de helft van alle artsen en verpleegkundigen met videobellen contact had gehad met patiënten, terwijl dat in 2019 nog nauwelijks voorkwam. Overigens betreft dit een relatief kleine groep patiënten. In de VS was sprake van een nog grotere toename, die inmiddels is omgezet in een sterke daling. Het lijkt erop dat in de VS de eerstelijnsgezondheidszorg zich opnieuw aan het uitvinden is. Walgreens, de grootste Amerikaanse drogisterijketen, zal dit in 1000 in haar winkels eerstelijnszorg gaan aanbieden[10].

Blijkbaar is in een aantal gevallen fysiek contact met een arts onvervangbaar ook als (of misschien wel juist omdat) deze betrekkelijk anoniem is. 

Videobellen is niet alleen voor zorgverleners van belang, maar ook voor mantelzorgers en familie en vrienden en help om vereenzaming tegen te gaan. Virtual reality (metaverse!) gaat de mogelijkheden daartoe verder verruimen. Ook hier is TNO actief: Het TNO medialab ontwikkelt een schaalbaar communicatieplatform waarbij de betrokkene (patiënt of cliënt) met behulp van alleen een rechtop geplaatste iPad de indruk heeft dat de arts, wijkverpleegkundige of bezoeker aan tafel of op de bank zit[11]

Zelfdiagnose 

De doelmatigheid van een consult op afstand is er uiteraard mee gediend als de patiënt zelf al een aantal waarnemingen heeft gedaan. 8% van patiënten met chronische aandoeningen doet dit al.  Er is een groeiend aanbod aan zelftesten voor bijvoorbeeld vruchtbaarheid, urineweginfecties, nieraandoeningen en uiteraard covid-19 beschikbaar. Ook zijn er apparaten voor thuisgebruik, zoals slimme thermometers, matten die diabetische voetcomplicaties detecteren en meters voor de bloeddruk; eigenlijk alles wat artsen bij een visite vaak routinematig doen. De GGD AppStore geeft een overzicht van relevante en betrouwbare apps op gebied van gezondheid.

Wearables, bijvoorbeeld ingebouwd in een i-watch, kunnen een deel van de gewenste gegevens verzamelen, deze voor langere tijd bewaren en indien nodig met de hulpverlener – op afstand – uitwisselen.

Geavanceerder zijn de mobiele diagnoseboxen ten behoeve van spoedeisende hulp door verpleegkundigen op locatie, denk aan ambulances. Met een snelle Internetverbinding (5G) kunnen specialistische hulpverleners indien nodig meekijken[12].

Een kleine, maar groeiende groep patiënten, artsen en onderzoekers met omvangrijke geldelijke steun van Egon Musk ziet de toekomst vooral in chipimplantaten (Zie titelfoto).

Daarmee zouden niet alleen veel completere diagnoses kunnen worden gesteld, maar ook behandelingen kunnen worden uitgevoerd. Neuralink heeft een hersenimplantaat ontwikkeld dat de communicatie met spraak- en gehoorgestoorde mensen verbetert. Het hersenimplantaat van Synchron helpt mensen met hersenstoornissen eenvoudige bewegingen uit te voeren. Vooralsnog is de weerstand tegen hersenimplantaten groot[13].

Monitoren op afstand

Ondertussen kunnen al deze laagdrempelige voorzieningen ertoe leiden dat we gefixeerd raken op ziekten[14] in plaats van op gezondheid[15].

Maar hoe zou het zijn als we ons nooit meer zelf over onze gezondheid druk hoefden te maken? In plaats daarvan waakt het plaatselijk gezondheidscentrum over onze gezondheid dankzij wearables.

Onze gegevens worden permanent gemonitord en geanalyseerd met behulp van kunstmatige intelligentie. Daarbij worden ze vergeleken met miljoenen diagnostische gegevens van andere patiënten. Door vergelijking van patronen kunnen tijdig ziektes worden voorspeld, gevolgd door geautomatiseerde suggesties voor zelfbehandeling of een advies om de huisarts te raadplegen. Tot dat moment hebben we zelf waarschijnlijk nog niets anders ervaren dan vage klachten. Mensen met een verhoogde risicoprofielen hebben hierbij uiteraard de meeste baat. Helsinki experimenteert met een Health Benefit Analysis tool[16] dat anoniem medische gegevens van patiënten onderzoekt om de zorg die ze tot dusver hebben gehad te evalueren.

De centrale vraag daarbij is mag de gemeente proactief mensen benaderen op basis van het gezondheidsrisico dat aan de hand van dit soort analyses aan het licht is gekomen?

Medici die deelnamen aan een grootschalig onderzoek onder andere door de universiteit van Chicago en het bedrijf Verify stonden versteld van de nauwkeurigheid waarmee algoritmen in staat bleken patiënten te diagnosticeren en ziekten, variërend van hart- en vaatziekten tot kanker te voorspellen[17]. In een recent artikel beschreef de oncoloog Samuel Volchenboom dat het pijnlijk is te constateren dat de berekeningen afkomstig waren van Verify, een dochter van Alphabet, die hierbij niet alleen (door patiënten) beschikbaar gestelde medische gegevens gebruikte, maar ook alle andere gegevens die zusterbedrijf Google over hen had opgeslagen. Hij voegt eraan toe dat het eigenlijk onaanvaardbaar is dat het bezit en gebruik van dergelijke waardevolle data becomes the province of only a few companies[18]

Misschien nog problematischer is dat deze voorspellingen deels zijn gebaseerd op patronen in de gegevens die de onderzoekers niet volledig kunnen verklaren.

Nu is het heel gewoon dat ervaren artsen hun intuïtie gebruiken, maar zij blijven dan volledig verantwoordelijk voor de besluiten die ze nemen. Vaak wordt er dan ook voor gepleit om het gebruik van dit soort algoritmen te verbieden. Maar hoe zou een patiënt er zelf tegenover staan als zo’n algoritmische aanbeveling de laatste strohalm is? Beter is om te investeren in meer transparante kunstmatige intelligentie.

Implementatie

Zowel bij patiënten als bij zorgprofessionals bestaan nog veel twijfels over het effect van digitale technologie.  De media melden dagelijks nieuwe gevallen van datalekken en -diefstal. De meeste mensen vertrouwen er niet erg in dat onder andere blockchaintechnologie deze kan voorkomen. Verreweg de meeste medisch specialisten betwijfelen of ICT hun werkdruk zal verminderen. Het wordt vaak beschouwd als ‘iets dat erbij is gekomen’[19]. Er vinden talloze kleinschalige proefprojecten plaats, die veel energie kosten, maar die zelden worden opgeschaald. Het aanbod van digitale zorgtechnologieën overstijgt het gebruik ervan.

Digitale geneeskunde zal meer dan thans aansluiting moeten zoeken bij de behoeften van gezondheidsprofessionals en patiënten. Naast bezorgdheid over privacy, zijn de laatste vooral bang voor verdere vermindering van de persoonlijke aandacht. De idee van een zorgrobot is angstaanjagend. Net als bij alle vormen van digitalisering het geval zou moeten zijn, is er vooral behoefte aan een breed gedragen visie en het stellen van prioriteiten op grond daarvan.

Tegen deze achtergrond is een pleidooi voor nog meer medische technologie in ons deel van de wereld, inclusief eHealth enigszins beschamend. De groei in gezonde jaren als gevolg van investeringen in de gezondheidszorg in ontwikkelingslanden zal de impact van dezelfde investering in welvarende landen veruit overtreffen.

Toch is weloverwogen voortgaan op de ingeslagen weg wenselijk, waarbij kostbare experimenten ten behoeve van een kleine groep patiënten wat mij betreft minder prioriteit hebben dan investeringen in een gezonde levensstijl, preventie en zelfredzaamheid. Vaststaat dat de zorg niet door robots kan en moet worden overgenomen; digitalisering en automatisering zijn er vooral om het werk van de hulpverlener te ondersteunen, verbeteren en doelmatiger te maken.

Een van de hoofdstukken van mijn e-boek Steden van de toekomst: Humaan als keuze, smart waar dat helpt gaat over de gezondheidszorg en geeft ook voorbeelden van digitale toepassingen. Het gaat daarnaast in op de maatschappelijke context van gezondheid en verschillen tussen en binnen steden. Je kunt het e-boek hier (gratis) downloaden


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

[2] https://www.tno.nl/nl/digitalisering/digitalisering-in-de-zorg/

[3] https://www.mckinsey.com/nl/our-insights/digitale-zorg-in-nederland

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

[5] https://www.fightthestroke.org

[6] https://www.mckinsey.com/nl/our-insights/digitale-zorg-in-nederland

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

[8] https://phros.io

[9] https://www.tno.nl/nl/digitalisering/digitalisering-in-de-zorg/

[10] https://www.fastcompany.com/90706243/telehealth-in-2021-and-beyond?partner=feedburner&utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=feedburner+fastcompany&utm_content=feedburner&cid=eem524:524:s00:01/03/2022_fc&utm_source=newsletter&utm_medium=Compass&utm_campaign=eem524:524:s00:01/03/2022_fc

[11] https://www.tno.nl/nl/digitalisering/digitalisering-in-de-zorg/

[12] https://www.tno.nl/nl/digitalisering/digitalisering-in-de-zorg/

[13] https://www.govtech.com/blogs/lohrmann-on-cybersecurity/chip-implants-opportunities-concerns-and-what-could-be-next?utm_campaign=Newsletter%20-%20GT%20-%20GovTech%20Today&utm_medium=email&_hsmi=201249098&_hsenc=p2ANqtz-8uDnzkl1Mj0L9vmPFFVuBZxZidf-_zKZkRvWM2pojx-ihMf_1e0uD83kUYi8MBbJzDG869YlyTp9-Scl2A8YP4MhZFqw&utm_content=201249098&utm_source=hs_email

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

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

[16] https://cities-today.com/how-helsinki-is-using-data-to-move-towards-proactive-healthcare/

[17] https://medium.com/bloomberg/google-is-training-machines-to-predict-when-a-patient-will-die-8804e73f9dba

[18] https://hbr.org/2018/05/how-health-care-changes-when-algorithms-start-making-diagnoses

[19] https://www.dropbox.com/s/svit6sgpep3bx0p/E-Health_Monitor_2021.pdf?dl=0

Smart grids: waar sociale en digitale innovatie samenkomen

De 20ste aflevering van de reeks Bouwen aan de steden van de toekomst – De bijdrage van digitale technologie gaat over elektrificeren, als onderdeel van de klimaatadaptatie. Aan de hand van dit thema kan zowel de rol van digitale technologie als de samenhang tussen digitale en sociale innovatie geïllustreerd worden.


Om burgers en bedrijven te bewegen hun daken met zonnepanelen te bedekken en de aanleg van zonneweiden te stimuleren, heeft de overheid diep in de buidel getast. Er zijn gunstige belastingfaciliteiten gecreëerd en er is een riante salderingsregeling in het leven geroepen, en met succes[1].

Zonne-energie en de overbelasting van het net

De meeste burgers zijn dik tevreden met hun zonnepanelen en de invloed daarvan op hun energierekening[2]. Vooralsnog is geen enkele rekenkamer nagegaan wat de overheid betaalt voor een kilowattuur elektriciteit, die burgers op hun dak produceren.  Het gaat dan om de kosten van alle voornoemde (belasting)faciliteiten en subsidies én over de miljardeninvesteringen in netverzwaring die het gevolg zijn van het grootschalig (terug)leveren aan het net van alle decentraal opgewekte energie. Het is zelfs zo erg dat op het moment dat er meer aanbod dan vraag naar elektriciteit op het net is, de groothandelsprijs van elektriciteit negatief is[3]. In dat geval betaalt de elektriciteitsmaatschappij dankzij de salderingsregeling het volle pond terug en moet zij ook nog eens aan degenen die op dat moment elektriciteit kopen betalen!

Vooralsnog is geen enkele rekenkamer nagegaan wat de overheid betaalt voor een kilowatt elektriciteit, die burgers op hun dak produceren

En nu?  Nu zit de overheid met de gebakken peren en moet de groei van het aantal zonnepanelen worden beperkt. Veel verzoeken voor de grootschalige opwekking van zonne-energie wachten op een transportbeschikking omdat het elektriciteitsnet in grote delen van Nederland overbelast is. 

Er zijn drie manieren om dit probleem op te lossen. De eerste is vergroting van de capaciteit van het hoogspanningsnet. De tweede grootschalige opslag van elektriciteit, zowel voor de korte als de lange termijn. De derde is netwerkmanagement. Over de laatste manier gaat deze blogpost. De minst elegante oplossing daarbij is curtailment. Dit houdt in dat de capaciteit van alle zonneweiden en windparken maar voor 70% benut. Een alternatief is netwerkmanagement door de aanleg van smart grids en daarover wil ik het hebben. Dit heeft meer met digitalisering te maken dan met de aanleg van extra kabels. Een smart grid is een energiesysteem waarbij PV-panelen, elektrische auto’s, warmtepompen, huishoudelijke apparaten, groot maar ook kleinschalige opslagsystemen en onderstations op intelligente wijze met elkaar zijn verbonden. Overigens is meer aandacht voor energieopslag hard nodig en plaatselijk zal zeker niet aan netverzwaring te ontkomen zijn.

Van een gecentraliseerde naar gedecentraliseerde elektriciteitsvoorziening

De elektriciteitsinfrastructuur is overal ter wereld ontworpen voor gecentraliseerde elektriciteitsopwekking, gekenmerkt door eenrichtingsverkeer van producent naar consument. Nu veel consumenten ook producent (‘prosumenten’) zijn geworden en naast de gebruikelijke energiecentrales er op veel plaatsen zonneweiden en windparken ontstaan, moet de netwerkstructuur van de toekomst gedecentraliseerd zijn. Zij zal uit twee of drie niveaus bestaan. Samen zullen deze zorgen voor een stabiel systeem, waarin veel meer elektriciteit omgaat dan tegenwoordig. Deze nieuwe structuur is volop in ontwikkeling. In 2016 werd wereldwijd ongeveer $ 47 miljard besteed aan infrastructuur en software om het elektriciteitssysteem flexibeler te maken, hernieuwbare energie te integreren en klanten beter te bedienen. Een overzichtswerk van deze ontwikkelingen is Promoting Digital Innovations to Advance Clean Energy System (2018). Dit boek kan gratis worden gedownload[4].

Verreweg de meeste prosumenten leveren gemiddeld 65% van de opgewekte elektriciteit terug aan het hoofdnet. Eigen opslagcapaciteit is een deel van de oplossing; hierdoor ontstaat een minigrid dat de noodzaak om terug te leveren aanzienlijk vermindert. Maar er zijn tijden dat het hoofdnet juist is gebaat met terug levering van lokaal opgewekte stroom.

Een volgende stap is daarom dat hoofdnet en mini-netten met elkaar communiceren. We spreken dan van een smart grid.

Het beheer van de productie van energie in grootschalige krachtcentrales (inclusief wind- en zonneparken) zal dan plaatsvinden in samenhang met de regulering van de in- en uitstroom van elektriciteit van het hoofdnet naar de mini-netten. Dat kan ook inhouden dat er signalen worden gegeven aan huishoudens om batterijen te laden of te ontladen, de boiler aan te zetten, het opladen van de auto even uit te stellen of om de productie van energie te stoppen, al naar gelang de hoeveelheid stroom die op het hoofdnet beschikbaar is. Een geautomatiseerd monitoring- en controlesysteem is hiervoor noodzakelijk.

De uitwisseling van gegevens tussen mininetten en hoofdnet heeft veel privacyaspecten, vooral als de netbeheerder invloed krijgt op wat zich ‘achter de meter’ afspeelt.

Een tussenlaag tussen hoofd- en mini-netten biedt dan uitkomst. We spreken dan van een microgrid. Tussen hoofdnet en micronet zit een soort schakelaar, waarmee het microgrid bij een storing zelfs tijdelijk autonoom kan functioneren[5]

Een microgrid bevat drie elementen:[6]

1. Installatie(s) voor lokale energieproductie ten behoeve van meer dan een gebruiker (doorgaans een buurt): zonnepanelen, windmolens, warmtekrachtkoppeling, warmtepomp(en), biomassacentrale, waterkrachtturbine en eventueel een noodproductiesysteem (generator).

2. Een opslagsysteem: thuis- en buurtbatterijen en in de toekomst ook supercondensators en chemische latente warmteopslag.

3. Een digitaal beheerssysteem om het evenwicht tussen de productie van en de vraag naar elektriciteit te garanderen, te bepalen hoeveel energie van het hoofdnet wordt betrokken of daaraan wordt terug geleverd en dat de kosten en baten per huishouden berekent. 

Micro-grids

In een microgrid kunnen huishoudens hun overschotten en tekorten aan stroom onderling uitwisselen zonder directe tussenkomst van de netbeheerder of de elektriciteitsproducenten. Deze hebben uitsluitend te maken met de overschotten en tekorten van het hele microgrid, waarmee de noodzaak om te interfereren in de mini-netten van individuele huishoudens vervalt. Dankzij het feit dat stroomproductie en -consumptie real-time wordt gevolgd, kan de prijs van de elektriciteit van minuut tot minuut worden vastgesteld. De huishoudens die onderdeel zijn van het microgrid kunnen bijvoorbeeld afspreken om zo veel mogelijk stroom in te kopen als de prijs laag is, omdat het hoofdnet tegen overcapaciteit aanloopt. Op zulke momenten kunnen thuisbatterijen, elektrische auto’s, de eventuele buurtbatterij en boilers en warmwatervaten worden opgeladen en opgewarmd. Dit kan volledig geautomatiseerd worden uitgevoerd. Bijvoorbeeld door de Powermatcher, een door TNO ontwikkelde open source toepassing, waarmee inmiddels 1000 mensen in Nederland werken[7]. De onderstaande video illustreert dit[8].

Een microgrid krijgt extra waarde als de gebruikers een energiecoöperatie vormen[9]. Hier kan beslist worden over de algoritmes die de circulatie van de stroom in het microgrid reguleren.  

Een coöperatie kan voorts zorgen voor beheer en onderhoud van de zonnepanelen van overige collectieve voorzieningen als een buurtbatterij, lokale energiebronnen (wind- of zonnepark of aardwarmte). Ook is de coöperatie een goed middel om te onderhandelen met de netwerkbeheerder en de energiemaatschappij.

De virtuele energiecentrale

Door op wijkniveau warmtepomptechniek, energieopwekking en energieopslag aan elkaar te knopen, kan een flinke slag worden gemaakt met de energietransitie. Hier volgt een aantal voorbeelden.

De Amsterdamse virtuele energiecentrale

Een bijna klassiek voorbeeld van een microgrid is de Amsterdamse virtuele energiecentrale. Hier produceren 50 huishoudens stroom met zonnepanelen, slaan die in eigen huis op en verhandelen deze naar beschikbaarheid als de prijs op de energiemarkt het gunstigst is.

Future Living Berlin

Dit is een mooi kleinschalig praktijkvoorbeeld dat is ontwikkeld door Panasonic[10]. Future Living Berlijn bestaat uit een wijkje met appartementengebouwen voor in totaal 90 huishoudens (Zie titelfoto). De woongebouwen zijn voorzien van 600 zonnepanelen die samen met een collectief batterijsysteem zorgen voor een constante stroom duurzame energie. Ook ten behoeve van de zeventien centrale lucht/water-warmtepompen, waarvan er twee tot vijf per woongebouw in cascade staan opgesteld en die voor ruimteverwarming en warm tapwater zorgen. De deelauto’s en gezamenlijke wasmachines, zijn goed voor het milieu en ze bevorderen ook burencontact. Internet of Things speelt ook een rol bij de aansturing van de warmtepompen. Via een cloudplatform houden installateurs op afstand toegang tot deze systemen.

Tesla’s virtuele energiecentrale

Tesla heeft in Australië ook een virtuele energiecentrale gebouwd, maar dan voor 50.000 huishoudens.[11]. Elk huishouden heeft zonnepanelen, met een vermogen van 5 kilowatt en een Tesla Powerwall batterij van 13,5 kilowattuur. De centrale heeft hierdoor een vermogen van 250 megawatt en een opslagcapaciteit van 675 megawattuur. Ook hier laadt elk huishouden de accu en eventueel de auto vol met zelf opgewekte energie en met goedkope energie als het aanbod groot is en ze leveren de energie die over is aan de elektriciteitsmaatschappijen tegen de marktprijs. De deelnemers besparen op deze wijze 20% van de jaarlijkse energiekosten. 

De ultieme stap: autonomie

Ook bedrijven die zonnepanelen willen gebruiken en het overschot aan energie aan het net willen terug leveren lopen steeds vaker tegen de capaciteitsbeperkingen van het hoofdnet aan. Het gevolg is dat steeds meer bedrijven hun stroomvoorziening in eigen hand nemen en daarbij zelfs geheel afzien van een koppeling aan het net. Er inmiddels commerciële oplossingen voor lokale virtual power grids beschikbaar, waarvoor onder andere bedrijven als Alfen[12] en Joulz tekenen[13]. Een van de opties is Energy-as-a-service, waarbij de zakelijke klant niet investeert in een installatie, maar een vast bedrag per maand betaalt. 

Het gebruik van blockchain

Blockchain maakt het mogelijk om de uitwisseling van energieoverschotten tussen prosumenten zonder menselijke tussenkomst uit te voeren. In Brooklyn is daartoe Brooklyn Microgrid opgericht, een ‘benefit corporation’, waarbij elke inwoner die over zonnepanelen beschikt zich kan aansluiten en energie direct, dus zonder tussenkomst van de elektriciteitsmaatschappij kan kopen van of verkopen aan een andere gebruiker[14].

Blockchain zorgt dan voor een veilig, transparant en decentraal grootboek (ledger) van alle energieproductie- en -verbruiksgegevens en transacties op basis van ‘smart contracts’. Dit zijn zelfuitvoerende programma’s, die de uitwisseling van waarde (hier de hoeveelheid elektriciteit) automatiseren op basis van bilateraal overeengekomen voorwaarden. Ook thuis- en buurtaccu’s, individuele en collectieve warmte pompen en oplaadpalen voor auto’s kunnen op dit systeem worden aangesloten. 

Een vergelijkbare pilot met blockchain vindt plaats in het Zuid Duitse plaatsje Wilpoldsried[15]. Projectpartners Siemens, netbeheerder AllgäuNetz, Kempten University of Applied Sciences en het Fraunhofer Institute for Applied Information Technology (FIT) hebben samen het platform en de app ontwikkeld, rekening houdend met de gegeven belastbaarheid van het net. 

Digital twins en de behoefte aan meer inzicht

Met smart grids, variërend van lokale mini- en micronetten tot regionale toepassingen kan netverzwaring substantieel worden verminderd.  Tegelijkertijd creëren ze nieuwe elektriciteitsstromen, zeker waar er sprake is van een directe uitwisseling tussen smartgrids en het hoofdnet.  Vandaar dat er een groeiende behoefte is om deze stromen in kaart te brengen en waar nodig te reguleren. Hierbij kunnen ditgital twins behulpzaam zijn.

De Technische universiteit Delft heeft inmiddels een digital twin ontwikkeld voor een kwart van het Nederlandse hoogspanningsnet[16]. Deze zal geleidelijk worden uitgebreid en het hele net gaan omvatten. Daarvoor wordt de bestaande hoogspanningshal van de TU Delft n omgebouwd tot een Electrical Sustainable Power Lab, dat een digitale afspiegeling zal zijn van elektriciteitsnetwerk, inclusief hoogspanningsmasten, bronnen van wind- en zonne-energie, energieopslag en distributienetwerken. Hiermee kan bijvoorbeeld het effect worden gesimuleerd aan de koppeling van een nieuw windmolenpark.  Het brengt daardoor alle knelpunten in beeld en legt daarmee de basis voor beter netwerkmanagement dan wel de keuze voor netverzwaring.

Maar ook op lokaal niveau doen zich veel belovende ontwikkelingen voor. Daarvoor moeten we vooralsnog in de VS zijn. Het bedrijf Cityzenith heeft samen met de Arizona State University de SmartWorldOS digital twin ontwikkeld en stelt die beschikbaar aan drie steden die samen het Clean Cities – Clean Future programme uitvoeren. Dat zijn Phoenix, Las Vegas en New York[17]. Elk van deze steden bouwt een digitale twin van een deel van het centrum. De twins omvatten alle gebouwen, de transportsystemen en infrastructuur van de betrokken gebieden en worden gevoed door sensoren via een 5G-netwerk worden verzonden. Ze aggregeren 3D (ruimte) + 4D (tijd) gegevens over het feitelijke energiegebruik en visualiseren en analyseren deze. Vervolgens kan de impact van andere vormen van verlichting, verwarming, maar ook van elektriciteitsopwekking met zonnepanelen op het dak, tegen de gevels en in de ramen worden gesimuleerd en gemeten en kan een besluit over hun implementatie worden genomen.

Ik heb een dossier samengesteld over talrijke aspecten van het gebruik van zonne-energie.  Dit dossier diept dit artikel in verschillende opzichten uit. Aan de orde komen onder andere innovatie van zonnepanelen, het gebruik van vensterglas om energie op te wekken en de opslag van elektriciteit.  Wie geïnteresseerd is treft het dossier hier aan.


[1] https://expirion.nl/blog-51-groei-zonnepanelen-2020/

[2] https://grist.org/energy/hot-real-estate-tip-an-all-electric-home-will-probably-save-you-money/

[3] https://www.change.inc/energie/zonnepark-energieopslag-34029

[4]https://cfrd8-files.cfr.org/sites/default/files/report_pdf/Essay%20Collection_Sivaram_Digital%20Decarbonization_FINAL_with%20cover_0.pdf

[5] https://www.fastcompany.com/90263250/this-new-florida-neighborhood-has-zero-emissions-tons-of-smart-tech-and-is-hurricane-proof?utm_source=postup&utm_medium=email&utm_campaign=Fast%20Company%20Daily&position=2&partner=newsletter&campaign_date=11082018

[6] https://www.energids.be/nl/vraag-antwoord/wat-is-een-microgrid/2129/

[7] https://www.tno.nl/media/1986/tno-powermatcher-jrv140416-01.pdf

[8] https://www.youtube.com/embed/SgH90ONknbQ

[9] https://www.dropbox.com/s/0x2bp6olxkalsqi/2018%2010%2004%20EXP%20Samen%20energie%20winnen.docx?dl=0

[10] https://www.vakbladwarmtepompen.nl/projecten/artikel/2020/07/futuristisch-project-in-berlijn-is-showcase-totaalsysteem-voor-energie-en-verwarming-1016184?tid=TIDP3148692X98D5FD782BE64AC385B6F1FF61704EC9YI4&_ga=2.90081107.974094373.1610637745-307086876.1610637745

[11] https://electrek.co/2018/02/04/tesla-powerwall-solar-virtual-power-plant/

[12] https://alfen.com/nl

[13] https://joulz.nl/nl

[14] https://medium.com/cryptolinks/trading-energy-will-the-brooklyn-microgrid-disrupt-the-energy-industry-a15186f530b6

[15] https://www.smartcitiesworld.net/news/news/blockchain-based-electricity-trading-platform-launched-in-german-municipality-5794

[16] https://www.tudelft.nl/stories/articles/bouwen-aan-een-digitale-tweeling-van-het-elektriciteitsnet

[17] https://cities-today.com/industry/new-york-city-digital-twin-model/

[18] https://www.change.inc/infra/insight-report-energietransitie-hoe-verwarm-je-7-miljoen-woningen-31731

Het ‘Boston Smart City Playbook’

Elke vertegenwoordiger van een technologiebedrijf die bij een gemeente aanklopt om kant-en-klare ‘slimme’ oplossingen te verkopen moet dit vooraf lezen. Deze post gaat over wat het Majors Office of New Urban Mechanics (MONUM) in Boston verwacht van hen verwacht maar zelden aantreft. Het is de zesde aflevering van de serie Steden van de toekomst, de rol van digitale technologie.

Jascha Franklin-Hodge, voormalig hoofd van MONUM herinnert zich een ontmoeting met vertegenwoordigers van een Fortune 500 technologiebedrijf dat een offerte had uitgebracht om alle lantaarnpalen in de stad uit te rusten met camera’s en sensoren. Op de vraag of deze apparatuur haar waarde elders al had bewezen, was het antwoord dat het bedrijf het op prijs zou stellen als Boston dit zou onderzoeken. Het behoeft geen betoog dat de stad dit ‘aanbod’ resoluut heeft afgewezen. Het was een van de vele vermoeiende ontmoetingen met enthousiaste verkopers die ‘veelbelovende’ technologische oplossingen aanbieden, zonder enige kennis van stedelijke problemen. Naar aanleiding hiervan besloten Franklin-Hodge en zijn collega Nigel Jacob om de feedback die zij normaal aan deze mensen geven, te verwerken in een document dat ze konden delen met bedrijven. Dit werd het beroemde Boston Smart City Playbook[1], met als voornaamste boodschap technologie aan te bieden die mensgericht en probleemgestuurd is.

Hieronder neem ik het boekje door, waarbij ik elk hoofdstuk parafraseer (cursief) en becommentarieer.

Stop met het sturen van verkopers

De inleiding van het boekje verzucht, stuur ons iemand die verstand heeft van steden, iemand die met de bewoners wil praten over wat ze wel (en niet leuk!) vinden aan Boston. Het MONUM-team stelt het op prijs als technologen komen praten over thema’s die er toe doen, in plaats van goed voorbereide pitches af te vuren. Gedeeld inzicht in stedelijke problemen en de aard van oplossing daarvan is de enige manier om een langdurige relatie tussen het bedrijf en de stad tot stand te brengen. Het team zal ook vragen stellen over voorbeelden van hoe het product elders heeft gewerkt of gefaald en benadrukt dat minder succesvolle toepassingen elders goed kunnen zijn voor Boston.

Hierbij komt volgens mij dat vertegenwoordigers van technologiebedrijven wel eens vergeten dat hun gesprekspartners zelf technologen zijn, die vaak beter opgeleid zijn dan zijzelf. Het ontbreekt de gemeentelijke gesprekspartners vaak aan geslaagde voorbeelden van elders zij hopen oprecht dat vertegenwoordigers van een technologie daarin kunnen voorzien. Helaas blijkt dat zelden het geval.

De beste oplossing is eigenlijk pre-competitieve triple-helix samenwerking tussen vertegenwoordigers van gemeenten, kennisinstellingen en bedrijven. Samen kunnen ze elkaars kennislacunes compenseren.

Echte problemen voor mensen oplossen

Medewerkers van gemeenten hebben vaak het gevoel dat het hun collega’s van bedrijven ontbreekt aan betrokkenheid bij en kennis over de zorgen van gewone mensen. Daarom roept het Playbook hen op te praten met werknemers, werklozen, ondernemers, kunstenaars, burgergroepen, belangenorganisaties en architecten voordat ze MONUM bezoeken. Het team wil graag weten wat bedrijven tijdens deze gesprekken hebben geleerd en vooral waarom hun producten voor deze mensen het verschil gaan maken.

Zo’n opdracht is moeilijk. Burgers spreken zich snel uit over hun problemen en komen ook met oplossingen. Maar deze oplossingen hebben zelden een technologische component. Daarbij moeten de tech bedrijven ‘bruggen bouwen’ en burgers naar hun mening vragen. Zelfs als de burgers de waarde van de voorgestelde technologieën niet zien, kan het gemeentebestuur daar toch  vertrouwen in hebben als oplossing voor de lange termijn.

Steek niet onmiddellijk de loftrompet over efficiëntie

Efficiëntie moet deel uitmaken van de oplossing van elk probleem, aangezien steden eindige hulpbronnen en oneindige behoeften hebben. Efficiëntie is echter nooit een motief in de fase waarin alternatieve keuzen worden afgewogen. Zodra een keuze is gemaakt, is aan de orde hoe deze zo efficiënt mogelijk uitgevoerd kunnen worden.

Voorbarig over efficiëntie praten vloeit  vaak voort uit voorbij gaan aan onderliggende politiek standpunten. De vraag is altijd hoezo efficiënt? Op basis van welke criteria, voor welke doeleinden en in wiens belang? Zoals Ben Green schreef in ‘‘The smart enough city’ (p. 14): For those on the front lines, words like “better” and “more efficient” are the tip of an iceberg, below which sit the competing interests and conflicting values of the city and the people who live in it

Volgens mij geldt hetzelfde voor het te pas en te onpas gebruik van het adjectief ‘smart’.

Om een ​​competente partner te worden, moeten vertegenwoordigers van techbedrijven niet alleen bekend zijn met stedelijke problemen, maar ook met het actuele politieke debat en de missie van burgemeester en wethouders. Wie in de discussie over technologische oplossingen voor stedelijke problemen argumenten als ‘kostenbesparing’ en‘efficiëntiewinst’ als hoofdmotieven noemt, zal direct worden doorgevraagd over de echte baten en voor wie.

Betere beslissingen, niet (alleen) betere data

De prijs voor de aankoop van technologie moet direct worden betaald.  Vaak kan een stad pas in de toekomst hiervan de vruchten plukken. Het probleem is dat het succes van de aangeschafte technologie minstens even sterk zal afhangen van de manier waarop deze wordt ingezet. Dit is op zijn beurt afhankelijk van het gedrag van de betrokkenen. Deze moeten zich vaak aanpassen en er moet gericht gestuurd worden om gedragsverandering teweeg te brengen. Technologische innovatie gaat meestal hand in hand met sociale innovatie of in ieder geval met gedragsverandering. Dat kan bijvoorbeeld zijn doorbreken van schotten tussen afdelingen waarvan de gegevens moeten worden gedeeld. In essentie is de kwaliteit van de data afhankelijk van hun vermogen om beslissingen te verbeteren. Betere beslissingen moeten op hun beurt leiden tot meer tevredenheid bij alle betrokken stakeholders.

Mijns inziens, denken vertegenwoordigers van techbedrijven te weinig na over de ‘zachte kant’ van het doorvoeren van technologische veranderingen. Bovendien verwaarlozen ze ‘after sales’-contacten, die hen waardevolle informatie kan opleveren over de impact van organisatorische omstandigheden op technologische innovatie.

We weten niet wat we aan sensoren hebben 

In 2015 schreef Ross Atkin[2] als criticus van smart cities, zijn ‘Manifesto for the clever city‘. In de ‘clever city’ wordt technologie radicaal bottom-up ingezet om de problemen die gewone burgers ervaren met zo min mogelijk data en op een voor burgers begrijpelijke manier op te lossen. In de smart city worden vaak netwerken van sensoren voorgesteld die enorme hoeveelheden data verzamelen die mogelijk gebruikt kunnen worden om problemen op te lossen. Maar veel problemen waar mensen last van hebben, zoals vervuiling, stank en fijnstof, zijn al jaren bekend evenals de oorzaken daarvan: fabrieken, zwaar verkeer en ongezonde woningen. Het installeren van een uitgebreide sensornetwerk vertraagt ​dan de oplossing van deze problemen.

Bovendien riskeren gemeenten jarenlang vast te zitten aan oplossingen die bedrijven ontwikkeld hebben ,zolang er geen standaarden zijn of er geen garantie van interoperabiliteit is. Vertegenwoordigers van technologiebedrijven moet gevraagd worden naar wat de goedkoopste oplossing is om kritieke data te verzamelen is en ook wat de interoperabiliteit van deze oplossing is.

Privacy in de publieke ruimte

De politie monitort videocamera’s verspreid over de stad en vervoerders gebruiken gps-trackers om de locatie van bussen en treinen te detecteren. Aangezien het observeren van personen in de openbare ruimte snel toeneemt, is de vraag wat de ondergrens is van privacy van burgers die altijd gerespecteerd moet worden. Vertegenwoordigers van techbedrijven moeten worden bevraagd om de privacy-risico’s van hun technologieën expliciet te maken en ook of deze technologieën voldoen aan te stellen eisen op het gebied van dataminimalisatie.

Het is mijns inziens aan steden om zowel richtlijnen op te stellen met betrekking tot internetveiligheid, beveiliging van privacy en dataminimalisatie maar ook expliciet te maken welke middelen wenselijk zijn voor misdaadbestrijding en handhaving. De  ontwikkelen van dergelijke richtlijnen is ook een kans voor pre-competitieve samenwerking tussen steden, bedrijven en kennisinstellingen.

Ben Green, ook voormalig lid van het MONUM team en nu docent aan de School of Public Policy, Michigan University, verwijst in zijn al genoemde werk ‘The smart enough city’ ook naar het Smart City Playbook en benadrukt dat the last thing to happen is that technology is considered as imminent and inevitable, thus beyond dispute and deliberation (p. 7).

Technologie moet altijd gerechtvaardigd worden door haar bewezen bijdrage aan menselijk welzijn.

Follow-up

Het Boston Smart City Play Book maakt duidelijk dat techbedrijven, voordat ze ‘oplossingen’ kunnen bieden, vertrouwd moeten raken met stedelijke uitdagingen, bij voorkeur door directe contacten met belanghebbenden en burgers. Bovendien willen steden ook betrokken zijn bij de ontwikkeling van deze technologieën. 

Het Playbook gaf aanleiding tot een reeks onderzoeks- en ontwikkelingsprojecten, bijvoorbeeld het Local Sense Lab[3], een losse groep sensortechnologen die sensoren en andere apparaten ontwikkelt met aantoonbare waarde voor inwoners van Boston.


[1] Boston Smart City Playbook

[2] Manifesto for the clever city

[3] Local Sense Lab

Verzamel betekenisvolle data en blijf ver weg van dataïsme.  

De vijfde aflevering van de reeks Bouwen aan duurzame steden: De rol van technologie gaat over de zin en onzin van big data. ‘Data is the new oil’ is het ergste cliché van de big data-hype tot nu toe. Nog erger dan ‘datagedreven beleid’. Ik dit artikel onderzoek ik – met digital twins als rode draad – wat de bijdrage van data aan stedelijk beleid kan zijn en hoe dataïsm, een religie die zelf de beleidsbepaling overneemt, kan worden voorkomen (lees hierover vooral Harari: Homo Deus).

Ik ben een tevreden gebruiker van een Sonos geluidssysteem. Toch moet de helpdeks er een enkele keer aan te pas komen. Nog onlangs en toen wist de helpdesk na vijf minuten dat mijn probleem het gevolg was van een defecte verbindingskabel tussen het modem en de versterker. Wat bleek, de helpdesk kon op afstand een digitale afbeelding genereren van de componenten van mijn geluidssysteem en hun verbindingen en zag dat de bewuste kabel geen signaal doorgaf. Een eenvoudig voorbeeld van een digital twin. Ik was er blij mee. Maar waar ligt de grens tussen zin en onzin van verzamelen van massa’s data.

Wat is een digital twin. 

Een digital twin is een digitaal model van een object, product of proces[2]. In mijn opleiding tot sociaal geograaf heb ik veel met kaarten te maken gehad, de oudste vorm van ‘twinning’. Kaarten hebben de basis gelegd voor GIS-technologie, die weer de basis is van digital-twins.   Geografische informatiesystemen relateren uiteenlopende data op basis van geografische locatie en maken hun samenhang in de vorm van een model inzichtelijk.  Als dit model met behulp van sensoren permanent met de werkelijkheid wordt verbonden, dan komen de dynamiek in de werkelijkheid en die in het model overeen en spreken we van een ‘digital twin’. Zo’n dynamisch model kan worden gebruikt voor simulatiedoeleinden, toezicht op en onderhoud van machines, processen, gebouwen, maar ook veel grootschaliger entiteiten, bijvoorbeeld het Nederlandse elektriciteitsnet.

Van data naar inzicht

Elke wetenschapsbeoefenaar weet dat data onmisbaarheid zijn, maar weet ook dat er een lange weg is te gaan voordat data tot kennis en inzicht leiden. Die weg begint nog voordat data worden verzameld. De eerste stap zijn aannames over het wezen van de werkelijkheid en dus ook de mogelijkheid om deze te kennen. Hierover is de nodige discussie gevoerd binnen de wetenschapsfilosofie, waaruit in het kort twee standpunten zijn gekristalliseerd, een systeembenadering en een complexiteitsbenadering. 

De systeembenadering gaat uit van de veronderstelling dat de realiteit bestaat uit een stabiele reeks van acties en reacties waarin naar wetmatige verbanden gezocht kan worden. Tegenwoordig neemt bijna iedereen aan dat dit alleen geldt voor fysische en biologische verschijnselen. Toch wordt er ook gesproken van sociale systemen. Het gaat dan niet om wetmatige samenhangen, maar om generaliserende aannames over menselijk gedrag op een hoog aggregatieniveau. De ‘homo economicus’ is daar een goed voorbeeld van. Op basis van zulke aannames kunnen ook conclusies worden getrokken hoe gedrag te beïnvloeden is.

De complexiteitsbenadering – die overigens ook een natuurwetenschappelijke achtergrond heeft – ziet de (sociale) werkelijkheid als een complex adaptief proces dat ontstaat uit ontelbare interacties, die – als het om menselijk handelen gaat – worden gevoed door uiteenlopende motieven. In dat geval wordt het veel moeilijker om generieke uitspraken te doen op een hoog aggregatieniveau en zullen interventies een minder voorspelbaar resultaat hebben. 

Verkeersmodellen

Verkeersbeleid is een goed voorbeeld om het onderscheid tussen een proces- en een complexiteitsbenadering te illustreren. Simulatie met behulp van een digital twin in Chattanooga[3] van het gebruik van flexibele rijstrooktoewijzing en fasering van de verkeerslichten, wees uit hierdoor de congestie met 30% kon afnemen[4]. Had men dit experiment in werkelijkheid uitgevoerd, dan was het resultaat waarschijnlijk heel anders geweest. Verkeersdeskundigen merken keer op keer op dat elke nieuw geopende weg na korte tijd vol slipt, terwijl het verkeersbeeld op andere wegen nauwelijks verandert. In de econometrie heet dit verschijnsel geïnduceerde vraag. In een onderzoek naar stedelijke verkeerspatronen tussen 1983 en 2003, stelden de economen Gilles Duranton en Matthew Turner vast dat autogebruik evenredig toeneemt met de groei van de wegcapaciteit. Dit is alleen te begrijpen vanuit een complexiteitsbenadering: Elke weggebruiker reageert namelijk anders op de opening of afsluiting van een weg. Die reactie kan zijn de rit naar een ander tijdstip te verplaatsen, een andere weg te gebruiken, met iemand anders mee te rijden, het openbaar vervoer te gebruiken of af te zien van de rit. 

Carlos Gershenson[5], een Mexicaanse computerspecialist, heeft verkeersgedrag onderzocht vanuit een complexiteitsbenadering en hij concludeert dat zelfregulering de beste manier is om congestie aan te pakken en de capaciteit van wegen maximaal te benutten. Als de gesimuleerde ingrepen in het verkeer in Chattanooga in werkelijkheid waren uitgevoerd, dat hadden duizenden reizigers binnen korte tijd hun rijgedrag aangepast. Zij waren de ‘smart highway’ gaan uitproberen, en als gevolg van geïnduceerde vraag, zou de congestie daar binnen de kortste tijd toenemen tot op het oude niveau. Iemand die het effect van verkeersmaatregelen zichtbaar wil maken met een digital twin, moet deze voeden met resultaten van onderzoek naar het geïnduceerde-vraageffect, in plaats van alleen historische verkeersdata te manipuleren.

De waarde van digital twins

Digital twins bewijzen hun waarde bij het nabootsen van fysieke systemen, dus processen met een parametrisch verloop. Het gaat dan bijvoorbeeld om de werking van een machine, of in een stedelijke context, de relatie tussen de hoeveelheid UV-licht, de temperatuur, de wind(snelheid) en het aantal bomen per oppervlakte-eenheid. Zo onderzoekt men in Singapore met behulp van digital twins hoe hitte-eilanden in de stad ontstaan en hoe hun effect verminderd kan worden[6]. De luchthaven Schiphol beschikt over een digital twin, die alle bewegende onderdelen op het vliegveld zoals rolbanden en -trappen toont. Daarmee kunnen monteurs in geval van storing onmiddellijk aan het werk[7]. Of de kosten van de bouw van zo’n model opwegen tegen de baten is niet bij voorbaat te zeggen.  Vaak ontwikkelen digital twins zich van klein naar groot, gestuurd door gebleken behoeften. 

Ook Boston heeft in 2017, met technische ondersteuning van ESRI, een digital twin van een deel van de stad ontwikkeld[8].  Er is een beperkt aantal processen in een virtueel 3D-model samengevoegd. Een daarvan is de schaduwvorming als gevolg van de hoogte van gebouwen.  Een van de geliefde groene ruimten in de stad is de Boston Common.  Het is al decennia gelukt om de ontwikkeling van hoogbouw langs de randen van het park en daarmee het beschaduwen ervan te beperken. Keer op keer komen projectontwikkelaars met nieuwe voorstellen voor hoogbouw. Met de digital twin kan het effect van de schaduwwerking van deze gebouwen worden gesimuleerd bij verschillende weersomstandigheden en in verschillende seizoenen (zie titelafbeelding). De digital twin is online te raadplegen, zodat iedereen deze en andere effecten van stedenbouwkundige ingrepen, thuis kan bekijken.

Vragen vooraf

Aan de bouw van een digital twin gaan drie vragen vooraf. In de eerste plaats wat de gebruiker ermee wil bereiken, vervolgens welke processen erbij betrokken gaan worden en welke kennis er van die processen en hun samenhang bestaat. Chris Andrews[9], als stedenbouwkundige werkzaam aan het ESRI ArcGIS platform, benadrukt de noodzaak om het aantal elementen in een digital twin te beperken en vooraf het verband ertussen te beredeneren: To help limit complexity, the number of systems modeled in a digital twin should likely be focused on the problems the twin will be used to solve.

Zowel het voorbeeld van de verkeersprognoses in Chattanooga, de vorming van warmte-eilanden in Singapore als het beschaduwen van de Boston Common laten zien dat onbewerkte data ontoereikend zijn om een digital twin te voeden. In plaats daarvan worden data gebruikt die het resultaat zijn van wetenschappelijk onderzoek, waarbij de onderzoeker zich tevens heeft afgevraagd of een systeem- dan wel een complexiteitsbenadering op zijn plaats is. In de woorden van Nigel Jacob, voormalig Chief Technology Officer in Boston: “For many years now, we’ve been talking about the need to become data-driven… But there’s a step beyond that. We need to make the transition to being science-driven in …… It’s not enough to be data mining to look for patterns. We need to understand root causes of issues and develop policies to address these issues.” 

Digital twins zijn waardevolle hulpmiddelen. Maar als zij gevoed worden met onbewerkte data, geven ze hooguit zicht op statistische verbanden en elke wetenschapper weet hoe gevaarlijk het is om daar conclusies uit te trekken: Trash in, trash out. 

Naarmate digitale tweelingen volwassen worden en meer vitale functies van steden in realtime vastleggen, rijst de vraag of dit de besluitvorming altijd zal verbeteren. Stedelijke maatschappelijke vraagstukken zijn ‘wicked problems’: Er zijn veel belanghebbenden met concurrerende belangen, uiteenlopende macht en invloed en incompatibele logica’s. Tegen deze achtergrond boeten meer data, snellere computers en ‘optimale’ oplossingen al snel in aan betekenis.


[1] https://singularityhub.com/2018/09/30/the-rise-of-dataism-a-threat-to-freedom-or-a-scientific-revolution/

[2] Digital Twins Haskoning

[3] Digital twins Future urban planning

[4] Digital Twins React to changes

[5] https://www.quantamagazine.org/complexity-scientist-beats-traffic-jams-through-adaptation-20200928/

[6] https://www.bloomberg.com/news/features/2020-12-01/singapore-climate-change-reducing-heat-takes-trees-and-technology

[7] Esri: Digital twin

[8] Boston digital twin 3D GIS

[9] https://www.esri.com/about/newsroom/arcuser/arcgis-a-foundation-for-digital-twins/