Tag archieven: duurzaamheid

Klimaatdebat (1996, nr 12)

3 juli 1996 Erwin Van den Brink

BEDRIJFSLEVEN MIST VEEL WETENSCHAPPELIJKE INFORMATIE OVER WERELDMILIEU + FORA NODIG WAAR BEDRIJVEN EN WETENSCHAP ELKAAR ONTMOETEN

KIvI presenteert internationale publikatie

Het Systeem Aarde onder de loep

Het klimaatdebat verhit vooral de gemoederen van politici, wetenschappers en milieubeschermers. Het boek Policy Making in an Era of Global Environmental Change, dat deze week is verschenen, is dan ook vooral bedoeld om beslissers in het bedrijfsleven actiever te betrekken bij de politieke en wetenschappelijke discussie.

– Erwin van den Brink –

De auteur is redacteur van De Ingenieur.

Milieuvervuiling is niet alleen een technologisch probleem, maar evenzeer een collectief gedragsprobleem en daarnaast op besluitvormingsniveau ook nog eens een communicatie- en informatieprobleem. Veel wetenschappelijke informatie bereikt beslissers in de politiek en in de industrie sterk vervormd – om niet te zeggen misvormd – via de kanalen van de moderne massacommunicatie. Het boek Policy Making in an Era of Global Environmental Change geeft een uitputtend overzicht van de lopende onderzoekprogramma’s en de inmiddels vergaarde kennis en laat daarmee zien dat het vooral gaat om de interactie tussen atmosfeer, oceanen en continenten – het Systeem Aarde. Dat systeem, concludeert het boek, moet integraal worden onderzocht.

Het boek is daarom niet alleen een handvat voor managers om mee te praten over de gevolgen van industrialisatie en verstedelijking, zoals mogelijke klimaatverandering, erosie, vervuiling, vermindering van de biodiversiteit en dergelijke, maar het beoogt tevens de samenwerking tussen politieke beleidmakers en wetenschappers te verbeteren. Het KIvI had een belangrijke inbreng bij de totstandkoming van de publikatie. De aanleiding was de zevende Scheperslezing van het KIvI in 1989 ‘Mondiale milieuveranderingen, wetenschap en techniek’ door twee van de samenstellers van het boek, prof.dr.ir. J.W.M. la Rivière en dr.ir. N. van Lookeren Campagne. Naar aanleiding daarvan hield het KIvI samen met zes andere instituten in 1992 het congres Global Change, dat werd bijgewoond door onder andere koningin Beatrix.

Het nu gepubliceerde boek is uniek omdat het als eerste de complete programmering beschrijft van het onderzoek naar de werking van het Aardsysteem én de maatschappelijke reacties die dat onderzoek oproept. Het in kaart brengen van het Aardsysteem is misschien wel de grootste doelgerichte onderzoekinspanning die de mensheid ooit heeft ondernomen.

Onderzoekprogramma’s

Volgens medesamensteller dr.ir. N. van Lookeren Campagne is de afstand tussen ‘wetenschap’ en ‘bedrijfsleven’ groot: ‘Als het bedrijfsleven betere banden zou hebben met de primaire bronnen van wetenschappelijke informatie, zou het de wetenschappelijke en politieke discussie beter begrijpen en er zelfs aan deelnemen.’ Want Global Environmental Change is behalve wetenschap ook ‘business’. Verzekeringsbedrijven zijn bijvoorbeeld hevig geïnteresseerd in extreme klimaatveranderingen en het effect daarvan op het optreden van stormen, droogte, overstroming en nachtvorst – dit om risico’s te kunnen calculeren.

De stand van het Aarde-onderzoek wordt in voor leken begrijpelijke termen beschreven aan de hand van twee grote onderzoekprogramma’s: het International Geosphere-Biosphere Programme (IGBP), dat is gestart door de International Council of Scientific Unions (ICSU) waarbij ook de Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen is aangesloten, en het World Climate Research Programma (WCRP), dat wordt gesponsord door de ICSU, de World Meteorological Organization (WMO) en de Intergovernmental Oceanographic Commission (IOC).

Het WCRP, dat is gestart in 1970, is onderverdeeld in zes projecten, waarvan de Tropical Ocean and Global Atmosphere study (TOGA) al opmerkelijke resultaten heeft opgeleverd bij het voorspellen van jaarlijkse klimaatvariaties verband houdend met het zogenoemde El Niño-effect (een jaarlijks terugkerende tijdelijke verhoging van de zeewatertemperatuur in de Stille Oceaan rond de evenaar bij Ecuador en Peru die wereldwijd effect heeft op het klimaat), waardoor boeren kunnen bepalen welk gewas zij het beste kunnen zaaien. Het IGBP is het breedst opgezette programma. Verder zijn er de programma’s Human Dimensions of Global Environmental Change, de drie grote Observation Systems (oceanen, atmosfeer en de landsystemen) en het onderzoek naar de dreigende afname van de diversiteit van levensvormen. Deze activiteiten zijn gestart in het begin van de jaren negentig.

Zes interviews

Het tweede deel van het boek schetst de acties die de laatste 25 jaar op vooral intergouvernementeel niveau zijn genomen naar aanleiding van de onderzoekresultaten (van de VN-conferentie in Stockholm in 1972 tot de ‘Rio’-conferentie van de VN in 1992). Tot slot geven zes (ex-)captains of industry hun zienswijze op het een en ander. In die interviews zit een aantal gemeenschappelijke waarnemingen.

Een kostenverhogende ecotax is in aanleg nadelig voor de export, maar de geschiedenis toont aan dat dergelijke maatregelen dwingen tot het ontwikkelen van nieuwe technologie. Een strenge milieupolitiek heeft Japan in de internationale concurrentie geen windeieren gelegd, signaleert bijvoorbeeld ir. Niek Ketting, voorzitter van de Samenwerkende Elektriciteits Producenten (Sep) en lid van de Eerste Kamer. Daarbij behoort de opbrengst van een ecotax te worden ’teruggeploegd’ in de economie, meent Emile van Lennep, voormalig secretaris-generaal van de Oeso en Minister van Staat.

Vooralsnog echter hebben regeringen juist de neiging om te snijden in hun uitgaven voor onderzoek. ‘Ik zou niet tegen een belasting op energie zijn als de opbrengsten daarvan maar gebruikt zouden worden voor onderzoek naar en ontwikkeling van nieuwe energiebronnen’, stelt ir. Olivier van Royen, voormalig bestuursvoorziter van Hoogovens. ‘Maar het probleem is dat er zo weinig ingenieurs in de politiek zitten. Niet dat je de samenleving als een machine zou kunnen besturen, maar het ontbreekt politici aan inzicht in de mogelijkheden van technologie.’

Een besparing op het energieverbruik van 75 % is haalbaar, aldus ir. Huub van Engelshoven, president van het KIvI. ‘Als overheid en bedrijfsleven investeren in technologie die het energieverbruik met 2 % per jaar verlaagt, zullen we 70 % hebben bespaard in 2030’ – mits regeringen niet langer bezuinigen op hun onderzoekbudgetten.

De uitgestrekte plattelandsgebieden in de Wereld kunnen veel beter op huiselijke schaal fotovoltaïsch worden geëlektrificeerd dan via een grootschalig net dat wordt gevoed door centrales. In Indonesië gebeurt dat al, China is nog grotendeels onontgonnen gebied. ECN-directeur prof.dr.ir. Harry van den Kroonenberg heeft grote verwachtingen van de fotovoltaïsche elektrificatie van de Derde Wereld.

Wat technologisch geen zoden aan de dijk zet maar juist wel veel meer direct effect sorteert, is bijvoorbeeld het planten van bomen ergens anders in de Wereld om bij te dragen aan de CO₂-reductie. De Sep en Shell hebben dat gedaan.

Gedragsverandering

De wat tegendraadse samenvatting van deze zienswijzen komt van dr. Pieter Winsemius, directeur bij McKinsey, voorzitter van Natuurmonumenten en voormalig minister van VROM. Met zijn bijdrage wordt de serie interviews afgesloten. Vrij vertaald zegt hij: iedereen is het met elkaar eens dat iets moet worden ondernomen tegen de toenemende uitstoot van broeikasgassen en de uitputting van delfstoffen en energievoorraden, maar van feitelijke verandering is maar heel weinig te merken. Winsemius diept een aspect uit dat ook door de overige geïnterviewden al is aangekaart, namelijk dat vooral wordt gehamerd op het belang van alsmaar meer nieuwe technologie, terwijl de werkelijke oplossing misschien juist wel uit de hoek van de sociale wetenschappen moet komen – waar men zich tot nu toe tamelijk gedeisd houdt als het gaat om het klimaatdebat.

Om gedragsverandering te versnellen moeten we inzicht hebben in de menselijke drijfveren. Winsemius grijpt daarbij terug op de hiërarchie der menselijke behoeften zoals die is geformuleerd door de Amerikaanse psycholoog Abraham Maslow. De eerste behoefte is fysiek: voeding, huisvesting en dergelijke. De tweede is veiligheid en zekerheid. De derde is erkenning door anderen. De vierde is zelfrespect en de vijfde is zelfverwerkelijking. Een volgende trede in Maslow’s hiërarchie kan pas worden genomen wanneer de voorgaande behoeften zijn bevredigd.

Winsemius meent dat deze individuele drijfveren ook gelden voor de samenleving. De samenleving als geheel is nog te veel gepreoccupeerd met vervulling van basale behoeften om zich al te druk te maken om milieu zoals wij dat definiëren, onder meer in onze bezorgdheid over het broeikaseffect. In grote delen van de Wereld is milieuzorg: zorgen dat je schoon drinkwater hebt zodat je niet ziek wordt. Door die strijd om het bestaan zijn grote delen van de mensheid nog niet toe aan zaken zoals duurzame energie.

Daarmee brengt Winsemius de kwestie van de klimaatverandering weer onder in het Noord-zuid-debat over de ongelijke verdeling in de Wereld van natuurlijke hulpbronnen. De auteurs schrijven in hun inleiding dat zij die dimensie in het boek verder doelbewust buiten beschouwing laten, omdat het onderwerp anders te veelomvattend zou worden.

(BIJSCHRIFTEN)

(BIJ DIA ZONNEPANELEN)

Zonne-energie, maar dan fotovoltaïsch op huiselijke schaal, is de beste optie om de plattelandsgebieden in de Derde Wereld te elektrificeren.

(Foto’s: Sunshine, Almere)

(BIJ DIA BOMEN)

Een direct positief effect op het mondiale klimaatsysteem heeft het planten van bomen om bij te dragen aan CO₂-reductie; op de foto ontbossing in het Amazone-gebied.

(BIJ DIA DAME IN KROTTENWIJK)

Voor het grootste deel van de wereldbevolking is zorg om het milieu geen prioriteit; Pieter Winsemius brengt het klimaatdebat in verband met de ongelijke welvaartsverdeling in de Wereld.

(KADER)

Bestellen boek

Policy Making in an Era of Global Environmental Change (door: R.E. Munn, J.W.M. la Rivière en N. van Lookeren Campagne m.m.v. ir. Joost van Kasteren en met bijdragen van specialisten uit binnen- en buitenland) is uitgegeven door Kluwer Academic Publishers (ISBN 0 7923 4072 8). Het boek is gesponsord door Shell, Hoogovens, TNO, ECN, DSM, Akzo Nobel, Rabobank, Avebe, BSO/Origin, Vredestein, KNP BT, Nedlloyd, Hoechst, General Electric Plastics, de Stichting Centraal Instituut voor de Industrie (CIVI) en de Sep. Medewerking verleenden de Stichting Maatschappij en Onderneming (SMO), De Hollandsche Maatschappij der Wetenschappen (HMN), het Koninklijk Genootschap voor Landbouwwetenschap (KGvL), het KIvI, de KNAW en de Nederlandsche Maatschappij voor Nijverheid en Handel.

Het boek is verkrijgbaar door storting van 86 gulden per exemplaar op postbankrek.nr. 2982355 van KIvI-publikaties te Den Haag onder vermelding van ‘Policy making’. Geef het gewenste aantal exemplaren op, uw KIvI- of NIRIA-lidmaatschapsnummer en naam, adres en woonplaats. Het is ook tegen contante betaling af te halen bij het KIvI, Prinsessegracht 23, Den Haag (9.00-17.00 uur).

Artikelen

Het klimaatdebat bij het KIVI in 1996 (deel 2, de beraadslagingen van de deskundigen)

8 mei 1996 Erwin Van den Brink

klimaatdebatComb3

OOK VÓÓR 1860 VERANDERINGEN IN TEMPERATUUR + SINDSDIEN 0,5 °C WARMER + INFRAROODABSORPTIEBAND CO₂ NOG NIET VERZADIGD + OF TOENAME CO₂ ANTROPOGEEN IS, STAAT ABSOLUUT NIET VAST + SAMENLEVING KWETSBAAR VOOR SNELLE KLIMAATVERANDERINGEN

Groot CO₂-debat aan vooravond verschijning Klimaatnota

Broeikaseffect geen probleem maar uitdaging

Fundamentalisme in de discussie over het broeikaseffect vertroebelt het uitzicht op technologische vernieuwing. Of het nu 1 °C of 2 °C warmer wordt en of de zeespiegel nu 10 cm of 20 cm stijgt, maakt in wezen niet zo veel uit. De Wereld heeft behoefte aan nieuwe duurzame energiebronnen en nieuwe technieken om de energie-efficiëntie te verhogen.

– Ir. Joost van Kasteren –

De auteur is free-lance journalist.

Met de conclusie dat het in wezen gaat om de noodzaak van ‘schone energie’, konden de deelnemers aan het CO₂-debat van De Ingenieur zich in grote lijnen verenigen. Niet eens was men het over de vraag of Nederland vergaande doelen moet nastreven voor het terugdringen van de CO₂-uitstoot. Wel over de aanbeveling dat het kabinet beter in kan zetten op een innovatie-scenario dan op een doem-scenario.

Het was een bijzonder debat op die steenkoude middag van 26 maart 1996 in de Presidentskamer van het KIvI-gebouw in Den Haag. Anders dan bij eerdere gelegenheden kenmerkte dit broeikasdebat zich door een evenwichtige uitwisseling van argumenten, zoals dr. Egbert van Spiegel treffend opmerkte. Van Spiegel, voormalig directeur-generaal van het Wetenschapsbeleid, zat erbij als ‘geïntrigeerd buitenstaander’.

Argumenten gingen over en weer, maar het bleven argumenten en werden zelden of nooit emoties. Alleen in het begin even, toen de geloofwaardigheid van het International Panel on Climate Change (IPCC) ter discussie werd gesteld. Het IPCC heeft in januari 1996 laten weten dat de mens een waarneembare (discernable) invloed uitoefent op de gemiddelde temperatuur op Aarde.

Volgens prof.dr. Frits Böttcher, emeritus hoogleraar theoretische fysica en chemie aan de RU Leiden, geeft het IPCC niet de stand van de wetenschap weer, maar de visie van een besloten club van wetenschappers en ambtenaren, die een open discussie met andersdenkenden vermijdt. Daarbij zwaait hij met een recente uitgave van het European Science and Environment Forum met als titel The Global Warming Debate, waarin het IPCC nogal fel wordt aangevallen.

Prof.dr. Jan Kommandeur, emeritus hoogleraar aan de RU Groningen en auteur van het artikel ‘Over geloof en weten in het CO₂-debat’ in dit nummer van De Ingenieur, erkent dat het IPCC vrij sterk naar één kant leunt bij het interpreteren van gegevens met betrekking tot het broeikaseffect. Voor Van Spiegel is dat aanleiding om te pleiten voor een open wetenschappelijk debat over het broeikaseffect, bijvoorbeeld onder auspiciën van de Koninklijke Academie van Wetenschappen.

Met algemene stemmen wordt voor het moment besloten om niet te gaan discussiëren over de geloofwaardigheid van het IPCC, maar om te proberen zo veel mogelijk uit te gaan van de nu bekende feiten.

Beschaafde schermutselingen

De discussie begint, vanzelfsprekend zouden we bijna zeggen, op het fysisch-chemische vlak. Wat is de temperatuur van de Aarde, wat is daarin de rol van CO₂, in hoeverre is die veranderd en hoe zeker weten we dat. Daarna volgen enkele beschaafde schermutselingen over klimaatmodellen en hun relevantie. Verschillen van inzicht blijven bestaan, maar staan het daaropvolgende debat over de maatschappelijke gevolgen van het broeikaseffect niet in de weg; met de al vermelde conclusie dat Nederland het best kan insteken op verregaande energiebesparing en het ontwikkelen van duurzame energiebronnen.

Het debat begint met de geruststellende mededeling van voorzitter dr. Kees Le Pair, directeur van de Stichting voor de Technische Wetenschappen (STW), dat hij niemand van de aanwezigen zal vragen om op te treden als referee bij het beoordelen van een onderzoekproject over het broeikaseffect. ‘Omdat we geen van allen zelf aan het front van wetenschappelijk onderzoek op dit gebied werken, zijn we allemaal secundaire waarnemers. Dat neemt overigens niet weg dat we er zinvol over kunnen discussiëren.’

Halve graad in 100 jaar

De eerste vraag die aan de orde komt, is of de gemiddelde temperatuur van de Aarde is gestegen. Le Pair en Van Spiegel vragen zich af wat de fysische betekenis is van de luchttemperatuur. Als we de Aarde beschouwen als een goed geleidende bol, zou de gemiddelde temperatuur 5 °C zijn. Geleidt de Aarde helemaal niet, dan krijg je verschillen die uiteenlopen van -273 °C aan de polen tot +120 °C aan de evenaar. Kun je eigenlijk wel iets zinnigs zeggen over de gemiddelde temperatuur van de Aarde en over de verdeling daarvan?

Dr. Aad van Ulden, hoofd Atmosferisch Onderzoek bij het KNMI, zegt dat er sinds 1860 voldoende rechtstreekse temperatuurmetingen beschikbaar zijn om de verandering in de gemiddelde temperatuur van de Aarde nauwkeurig te kunnen bepalen. Daarbij gaat het om de temperatuur op 1,5 m hoogte. Het blijkt dat in die periode de temperatuur ongeveer 0,5 °C (0,3…0,6 °C) is gestegen.

Böttcher stelt dat zich ook vóór 1860 veranderingen hebben voorgedaan in de temperatuur op Aarde, waarschijnlijk nog wel groter dan 0,5 °C (zie kader ‘Waarom Groenland Groenland heet’). Die metingen zijn echter veel minder nauwkeurig, pareert Van Ulden. Bovendien weet je niet, aldus prof.dr.ir. Pier Vellinga, hoogleraar en directeur van het Instituut voor Milieuvraagstukken van de VU Amsterdam, of die veranderingen zich wereldwijd hebben voorgedaan of alleen in bepaalde regio’s. Desondanks kan iedereen zich vinden in de constatering van Böttcher dat de gemiddelde temperatuurstijging met 0,5 °C ook een natuurlijke oorzaak kan hebben.

Wat zich minder makkelijk laat verklaren is, aldus Van Ulden, dat de temperatuur in de troposfeer stijgt en tegelijkertijd daalt in de lage stratosfeer. Dat klopt met de berekeningen die zijn gedaan met klimaatmodellen. Dat is geen bewijs, erkent hij, maar het wijst wel in de richting van atmosferische veranderingen door de uitstoot van broeikasgassen. Want als de troposfeer opwarmt doordat ze meer door de Aarde uitgestraald infrarood absorbeert, dan komt navenant minder infrarode straling terecht in de stratosfeer, die dan dus afkoelt. De afkoeling van de stratosfeer zou een bevestiging kunnen zijn voor de stelling dat de opwarming van de troposfeer een gevolg is van het versterkte broeikaseffect.

Vellinga voegt eraan toe dat het broeikaseffect ook niet strijdig is met fysische principes. Integendeel zelfs; al in de vorige eeuw kon de chemicus Arrhenius aannemelijk maken dat een verhoging van de concentratie koolstofdioxide leidt tot verhoging van de temperatuur. Ook de concentratie CO₂ is toegenomen, daar is aldus Kommandeur geen twijfel over mogelijk. De vraag is alleen of dat door menselijk toedoen is gebeurd.

Verstoring stralingsbalans

De vraag is wat het effect is van de waargenomen toename. Daarbij wordt in eerste instantie gekeken naar de verstoring van de stralingsbalans in de aardatmosfeer. ‘Dat is het best bekende onderdeel van het klimaatsysteem’, stelt Van Ulden. ‘Bovendien is het niet gebaseerd op aannamen, maar op first principles, wetmatigheden die in laboratoriumexperimenten zijn bevestigd.’

Böttcher wijst erop dat volgens de Britse onderzoeker Barrett waterdamp veel belangrijker is als verklarende variabele voor de waargenomen temperatuurstijging. Andere gassen zijn methaan, waarvan de produktie verdubbeld zou zijn als gevolg van een uitbreiding van rijst- en veeteelt, en de inmiddels verboden CFK’s.

Dat waterdamp een dominante factor is, zal niemand ontkennen, aldus Van Ulden. Zonder waterdamp geen broeikas en dus ook geen leven op Aarde. Volgens enkele deelnemers aan de discussie is de invloed van waterdamp autonoom en dus niet door menselijk handelen te beïnvloeden. Een overmaat aan waterdamp zou vanzelf condenseren. Anderen menen dat die veronderstelde autonomie niet geheel bewezen is als gevolg van de onzekerheid in klimaatmodellen.

Barrett blijkt weinig aanhangers te hebben. Daarmee is, volgens voorzitter Le Pair, overigens niet gezegd dat de waterdamphypothese onderuit is gehaald. Ook hier geven de modellen geen uitsluitsel. De conclusie is dat Barrett eerst maar eens een goed wetenschappelijk artikel moet publiceren met zijn theorie en bevindingen, dat dan vervolgens op Popperiaanse wijze op het aambeeld kan worden gelegd.

Verzadiging

Dan is er nog de suggestie dat de CO₂-spectraalband ‘verzadigd’ zou zijn. De aanwezige CO₂ zou reeds het door de Aarde uitgestraald infarood in het gebied tussen 13,7 micrometer en 16 micrometer tegenhouden; nog meer CO₂ zou het broeikaseffect niet verder versterken.

In het artikel van Kommandeur wordt al aangegeven dat die veronderstelling niet juist is. Het verloop van de absorptie over het spectrum heeft de vorm van een klok. Zelfs als een spectraallijn verzadigd zou zijn, blijft er nog een zekere mate van absorptie bestaan aan de flanken van het spectrum (13,7 micrometer en 16 micrometer). In het debat wordt deze stelling niet meer betwist.

Ook over de rol van methaan als broeikasgas is nog even gesproken. Het greenhouse warming potential (GWP) van dit gas, dat vrijkomt uit moerassen, rijstvelden en koeiekonten, is groter dan dat van CO₂. Het GWP wordt echter vastgesteld per eenheid van thans uitgestoten massa broeikasgas. Aangezien de uitgestoten massa CO₂ veel groter is dan die van methaan, draagt de toename van CO₂ ongeveer drie keer zoveel bij aan de huidige stralingsforcering als de toename van methaan, aldus Van Ulden. Bovendien neemt het relatieve belang van CO₂ in de toekomst toe; het verschil in bijdrage aan de broeikas wordt dus alleen maar groter.

Lachgas (N₂O) en CFK’s blijken ‘pro memorie’-posten. In dit debat wordt er in ieder geval niet verder op ingegaan.

De vraag is wat er gebeurt als de stralingsbalans verandert. Om dat in kaart te brengen heeft men zijn toevlucht genomen tot klimaatmodellen; modellen die de aardatmosfeer beschrijven. Als je de hoeveelheid CO₂ verdubbelt in die modellen en je houdt rekening met het effect van waterdamp, dan neemt de temperatuur toe met 2…3 °C. De recht-toe-recht-aan fysica van de stralingsbalans wordt echter danig verstoord door allerlei terugkoppelingen, zoals wolkenvorming, opname van warmte in oceanen en verandering van de albedo van de Aarde, de reflectie.

Böttcher wijst erop dat er bijvoorbeeld ook geen rekening wordt gehouden met aanpassingen in de vegetatie. Een verhoging van het koolstofdioxide-gehalte in de atmosfeer zal ongetwijfeld leiden tot extra opslag in planten en bomen. Daarnaast is er de opslag van CO₂ in oceanen, zowel in oplossing als via plankton en de vorming van kalk. Vaak worden deze als missing sink opgevoerd, maar erg veel bewijs is daar niet voor.

De vraag blijft, aldus voorzitter Le Pair, of we alle sinks wel kennen. ‘De aardatmosfeer bevat 750 gigaton CO₂, waarvan jaarlijks 550 gigaton in- en uitstroomt. Het aandeel van de mens in die instroom is minder dan 2 %. Daarvan levert Nederland dan weer ongeveer 1 %. De sources en sinks van de overige 98 % zijn bij lange na niet nauwkeurig bekend. Of de toename van CO₂ antropogeen is, is dan ook, aldus de voorzitter, absoluut geen vaststaand feit. Verder moet je rekening houden met het feit dat als de partiële druk van CO₂ in de atmosfeer stijgt, de opslag in oceanen en vegetatie waarschijnlijk ook toeneemt.

Missing sink

Vellinga gelooft niet dat de missing sinks een gemakkelijke uitweg vormen. Hij benadert de zaak van de andere kant. In de loop van vele miljoenen jaren is er koolstof opgeslagen in de vorm van olie, gas en steenkool. Op dit moment wordt die koolstof versneld teruggeleverd aan de atmosfeer. Een deel daarvan wordt inderdaad opgeslagen in allerlei sinks, zoals oceanen en vegetatie, maar die opslagcapaciteit is niet onbeperkt. Vellinga: ‘Ik vraag me ook af of die blijvend is. Met meer CO₂ in de atmosfeer groeien bomen weliswaar sneller, maar te zijner tijd neemt ook de decompositie (verrotting) toe en neemt de rol van vegetatie als sink voor koolstof weer af.’

Al met al blijkt de voorspellende waarde van modellen beperkt te zijn. Er zitten vele aannamen in, aldus discussieleider Le Pair, dus over de uitkomsten mag je best discussiëren. Het enige dat je kunt concluderen is dat een verdubbeling van CO₂-gehalte zal leiden tot een extra warmte-absorptie van ongeveer 4 watt per m² aardoppervlak.

Verstoring

Afgezien van de vraag of de verdubbeling van het CO₂-gehalte ook op zal treden, is de vraag of je mag verwachten dat een verandering van de stralingsbalans met een paar watt zal leiden tot een verstoring van het klimaat, preciezer geformuleerd, een significante verstoring.

Het lijkt er wel op. De natuurlijke variaties in de stralingsbalans, bijvoorbeeld als gevolg van vulkaanuitbarstingen, bedragen gemiddeld over een tiental jaren niet meer dan 1 Wm^-2. Een verdubbeling van de CO₂-concentratie leidt tot een extra warmte-absorptie van 4 Wm^-2.

Van Ulden concludeert hieruit dat een verdubbeling van het CO₂-gehalte een significante verstoring van het klimaat met zich meebrengt. ‘Wil het systeem weer in evenwicht komen, dan is een stijging van de temperatuur aan het aardoppervlak nodig van 1,2 °C. Houd je ook nog rekening met de bijbehorende toename van de concentratie waterdamp, dan kom je uit op een temperatuurstijging van 2 °C. Historisch gezien zijn dat geen kleine veranderingen.’

Dijken hoger

Hoe erg is dat? Volgens Kommandeur levert dat een verwachte stijging van de zeespiegel op in de orde van 20 cm. Niet iets om van achterover te vallen, maar Vellinga vindt dat wat te simpel. ‘Op de verwachte stijging van de zeespiegel kunnen we in Nederland wel anticiperen’, zegt hij. ‘Dat gebeurt ook al. Bij de verhoging van de rivierdijken en bij de stormvloedkering in de Waterweg is de verwachte stijging al meegenomen in de kansberekeningen. Het punt is echter dat temperatuurveranderingen ook kunnen leiden tot veranderingen van atmosferische druk, depressiebanen, windrichting en windkracht. Die zijn veel moeilijker te voorspellen, maar ze hebben wel effect op ontstaan en hoogte van stormvloeden. De toenemende verdamping leidt waarschijnlijk tot een intensivering van de hydrologische cyclus. Daardoor zal het ’s winters meer gaan regenen en neemt ook de intensiteit van de neerslag toe. Heviger buien dus en dat betekent hogere rivierafvoeren in de winter.’

Van Ulden wijst op de vermindering van het sneeuwoppervlak in de Alpen. Dat is niet alleen vervelend voor wintersporters, maar houdt ook in dat de waterbuffer in de Alpen kleiner wordt. Dat betekent weer dat de waterafvoer in de zomer kleiner wordt, met alle gevolgen vandien voor de scheepvaart in droge zomers.

In feite komt het erop neer, aldus Vellinga, dat we ons leven en ons land hebben ingericht op bepaalde gemiddelde verwachtingen over regenval, waterstanden en luchtstromingen. De vraag is of we daarop kunnen blijven vertrouwen of dat er veranderingen op zullen treden. Als bijvoorbeeld de Golfstroom zou gaan haperen, kunnen we, met een periodiciteit van enkele decennia, afwisselend een Zuidfrans klimaat en een Scandinavisch klimaat verwachten.

Van Ulden constateert dat we sowieso naar een ander klimaat gaan, al dan niet onder invloed van het broeikaseffect. ‘Of dat een goed of slecht klimaat is, doet niet ter zake; het klimaat laat zich niet vangen in een waarde-oordeel. Waar het om gaat is dat we kwetsbaar zijn voor snelle veranderingen.’

Van Ulden: ‘Daarbij gaat het niet alleen over dijkhoogten en maatgevende waterstanden. Wereldwijd zijn en worden agrarische systemen geoptimaliseerd op gemiddelde klimatologische omstandigheden. Veranderen die snel, dan kunnen mensenmassa’s gaan schuiven. Je krijgt volksverhuizingen waarbij de huidige stromen vluchtelingen nog zullen verbleken.’

Vellinga: ‘Je zou kunnen zeggen dat een eventuele verandering van klimaat leidt tot herverdeling van kosten en baten van het weer; met dien verstande dat een klimaatverandering in eerste instantie leidt tot kostenverhoging, onder meer in de vorm van misoogsten en overstromingen. Eventuele baten kunnen waarschijnlijk pas veel later worden gerealiseerd. Als het klimaat tenminste niet blijft veranderen.’

Maldiven

Voor Nederland is de verwachte stijging van de zeespiegel niet heel dramatisch. Voor een aantal eilandstaten zoals de Maldiven en de Seychellen, maar ook voor een land zoals Bangladesh ligt dat heel anders. Is er iets bekend over de omvang van het probleem; over hoe veel mensen gaat het bijvoorbeeld?

Naar aanleiding van die vraag ontstaat een discussie over morele aspecten. Vellinga vindt verplaatsen een verkeerd uitgangspunt, een vorm van technocratisch denken. ‘Als je alleen al kijkt naar de ellende die de ontruiming van die paar huizen op Schokland teweegbracht, dan kun je dat mensen niet aandoen.’

Böttcher is het daar niet helemaal mee eens. Hij trekt een vergelijking met het sluiten van de kolenmijnen in West-Europa: heel vervelend, zeker voor de betrokkenen, maar het laat zien dat mensen voldoende veerkracht hebben om ergens anders opnieuw te beginnen. Böttcher: ‘Het zou een enorme operatie zijn om 8 miljoen mensen te verhuizen’, zegt hij, ‘maar het is niet onmogelijk.’

Moreel verplicht

Vellinga vindt dat er een essentieel verschil is tussen een aardbeving en het broeikaseffect. Het broeikaseffect wordt namelijk door mensen veroorzaakt en wel in het bijzonder door de landen van de Oeso en Oost-Europa. Vellinga: ‘Omdat wij het systeem verzieken, zouden de mensen in Bangladesh en de Maldiven moeten verhuizen. Alleen dat al zou voldoende reden moeten zijn om de uitstoot van koolstofdioxide in de geïndustrialiseerde landen verregaand te verminderen. We zijn er als het ware moreel toe verplicht.’

Voorzitter Le Pair wil de discussie toch wat pragmatischer houden en vraagt zich af hoe relevant de Nederlandse bijdrage is op wereldschaal. ‘Nederland draagt 1 % bij aan de uitstoot van koolstofdioxide als gevolg van het verstoken van fossiele energie. Stel dat we dat met 10 % verminderen, dan is dat nog niets, vergeleken met de totale uitstoot in de Wereld.’

Vellinga erkent dat de bijdrage van Nederland gering is, zeker vergeleken met de te verwachten bijdrage van bijvoorbeeld China, dat massaal op steenkool overstapt. ‘Waar het om gaat is echter dat wij per hoofd van de bevolking veel meer CO₂ produceren. Op dit moment is dat in Nederland 3,5 ton per jaar, terwijl de uitstoot in China 0,3 ton per hoofd van de bevolking is. Stel dat de uitstoot per hoofd groeit met 7 % per jaar, dan zitten ze over twintig jaar op 1,2 ton per jaar. Als wij de uitstoot gelijk weten te houden, produceren we per hoofd nog bijna drie keer zo veel. Het is dus niet juist om niets te doen en ondertussen naar China te wijzen.’

Böttcher vindt ook dat we verplicht zijn om er iets aan te doen, maar uiteindelijk gaat het volgens hem toch om de totale hoeveelheid CO₂. We moeten ons niet in allerlei bochten gaan wringen om alleen hier de uitstoot met een paar procent omlaag te brengen. Dat levert niets op. We hoeven geen gidsland te zijn op CO₂-gebied.

Dominee of koopman

Het argument van de rechtvaardige verdeling, zeg maar het argument van de dominee, blijkt te mager als basis voor actie. Meer bijval is er voor het ‘argument van de koopman’, zoals verwoord door dr. Gerda Dinkelman, politicologe en werkzaam bij de afdeling Beleidsstudies van het ECN. Ze promoveerde eind 1995 op een beleidsanalyse van de verzuring en van het broeikaseffect.

Volgens Dinkelman is er een essentieel verschil tussen het verzurings- en het broeikasbeleid. Terugdringen van de verzuring, zo zegt ze, kost geld. Rookgassen moeten worden gereinigd, auto’s worden voorzien van een katalysator. Terugdringen van de uitstoot van koolstofdioxide daarentegen levert geld op, namelijk in de vorm van energiebesparing. Opslag van CO₂ daarentegen kost alleen maar geld.

Het stimuleren van energiebesparing kan, zo meent Dinkelman, de aanzet vormen tot de ecologische modernisering van de Nederlandse economie; het opnieuw doordenken van processen en produkten met als leidraad het zo min mogelijk belasten van het milieu. Die ecologische modernisering kan ons op wat langere termijn geld opleveren in de vorm van schone, energiezuinige produkten en processen.

Van Spiegel, als DG Wetenschapsbeleid indertijd verantwoordelijk voor het verschijnen van de Innovatienota, springt er meteen op in. ‘Ik weet nog hoe veel moeite het indertijd kostte om mensen ervan te overtuigen dat je gebruik moest maken van je comparatieve voordelen’, zegt hij. ‘Ik denk dat ecologische modernisering Nederland zo’n comparatief voordeel kan verschaffen.’

Dominee en koopman

De belangen van de koopman en de normen van de dominee blijken dus aardig parallel te lopen; zoals vaker in Nederland overigens. De vraag is hoe je dat zou moeten invullen in een CO₂-beleid. Er moet geïnvesteerd worden, maar waarin. In de ontwikkeling van nieuwe, energiezuinige technologie, of in de modernisering van de kolencentrales in China met bestaande technologie?

Vellinga voelt wel iets voor een benadering over beide sporen. Nederland zou een deel van zijn geld kunnen investeren in het ‘up to date’ maken van de kolencentrales in China. Het merendeel zou gestoken moeten worden in technieken en systemen die de CO₂-uitstoot in Nederland op de lange termijn terug moeten brengen tot 1 ton per hoofd per jaar. Die technieken en systemen zouden we te zijner tijd weer naar Zuidoost-Azië kunnen exporteren.

Van Ulden voelt niet zo voor een tweesporenbeleid. Volgens hem moeten we investeren in maatregelen die op de langere termijn een echte mondiale oplossing bieden. Het lijkt daarom beter om ons geld te zetten op de ontwikkeling van nieuwe technieken en systemen, zodat die over twintig, dertig jaar ingezet kunnen worden. Niet alleen bij ons, maar ook in China.

Regeringsnota

Kommandeur wil het debat naar de actualiteit trekken en vindt Van Spiegel aan zijn zijde. ‘Ik verplaats me even in de regering’, zegt Kommandeur. ‘Dan sta ik voor het probleem dat ik een CO₂-nota moet schrijven. Wat moet daarin?’

Hij geeft zelf het antwoord. ‘Kern van het CO₂-beleid is kalm aan met energie. Het energieverbruik moet omlaag en de efficiëntie moet omhoog, omdat daardoor de brandstofvoorraden langer mee gaan; omdat het technologie oplevert die we kunnen exporteren en – als laatste – omdat daardoor de uitstoot van CO₂ vermindert.’ Zeg maar de no regret-aanpak, ofwel de dingen doen die je toch al wilde doen, met wat meer nadruk op energiebesparing.

Ook Van Spiegel voelt voor een dergelijke instrumentele aanpak; inzetten op technologie voor verbeteren van de energie-efficiëntie. ‘Ik zie meer heil in een innovatiestrategie dan in een ideologisch-ethisch getinte aanpak. Als je mensen voor een uitdaging stelt, maak je een hele hoop creatieve energie los.’

Voor Vellinga maakt het eigenlijk niet zo veel uit of je inzet op een ideologisch-ethische strategie of een innovatiestrategie. ‘Als er eindelijk maar eens iets zou gebeuren. Wat mij hindert is de traagheid van onze maatschappelijke structuren; er kan veel meer dan we nu doen. Dus laten we ophouden met fundamentalistische discussies en een keer echt beginnen.’

(BIJSCHRIFTEN)

(BIJ OPENINGSFOTO VAN RONDE TAFEL; DIA’S BIJ COVER INGELEVERD)

Discussie op 26 maart in het KIvI-gebouw. In tegenstelling tot eerdere openbare bijeenkomsten kregen hier emoties niet de overhand. V.l.n.r.: ………………………….

(Foto’s: Michel Wielick, Amsterdam)

(QUOTES BIJ PORTRETTEN)

‘We gaan hoe dan ook naar een ander klimaat, al dan niet onder invloed van het broeikaseffect’, Van Ulden

‘Omdat wij het systeem verzieken, zouden de mensen in Bangladesh en de Maldiven moeten verhuizen?’, Vellinga

‘Een verhoging van het koolstofdioxide-gehalte in de atmosfeer zal ongetwijfeld leiden tot extra opslag in planten en bomen’, Böttcher

‘Ik zie meer heil in een innovatiestrategie dan in een ideologisch-ethisch getinte aanpak’, Van Spiegel

‘Terugdringen verzuring kost alleen maar geld; terugdringen CO₂ levert daarentegen geld op in de vorm van energiebesparing’, Dinkelman

‘Kern van het CO₂-beleid is: kalm aan met energie. Omdat het exporttechnologie oplevert en – als laatste – omdat zo de uitstoot van CO₂ vermindert’, Kommandeur

‘De mens zorgt voor minder dan 2 % van de CO₂-instroom. De sources en sinks van de overige 98 % zijn bij lange na niet nauwkeurig bekend. Of de toename van CO₂ antropogeen is staat dus absoluut niet vast’, Le Pair

(KADER IN TEKST ONDER TUSSENKOP ‘HALVE GRAAD IN 100 JAAR’)

Waarom Groenland Groenland heet

Ook na de laatste IJstijd hebben zich veranderingen voorgedaan in temperatuur, aldus Böttcher. In de Middeleeuwen heeft Europa een klimaat-optimum gekend, waarbij zelfs in Groot-Brittannië wijngaarden bestonden. In die periode was Groenland groen. Later kregen we te maken met een kleine IJstijd.

Deze natuurlijke temperatuurvariaties zijn een stuk hoger dan 0,5 °C. Bovendien deden ze zich voor in perioden waarin er nog geen CO₂-uitstoot was als gevolg van het verbranden van fossiele brandstoffen.

Böttcher wijst er verder op dat twee Deense meteorologen een correlatie hebben aangetoond tussen temperatuurverloop en variaties in zonnevlekken over de laatste twee eeuwen. Die variaties zijn ruim voldoende om ook de temperatuurstijging van 0,5 °C in de afgelopen honderd jaar te verklaren. Het punt is dat er geen duidelijk fysisch verband bekend is tussen zonnevlekken en temperatuur.

Overigens hebben zich in het grijze verleden perioden voorgedaan waarin de concentratie CO₂ veel hoger was dan nu, zonder dat het klimaat uit de hand liep, althans voor zover valt af te leiden uit fossiele bronnen.

(KADER ONDER TUSSENKOP ‘VERZADIGING’)

Geluk of wijsheid

Hoe betrouwbaar zijn de klimaatmodellen eigenlijk, vraagt Van Spiegel zich af. In hoeverre zitten er allerlei aannamen en kunstgrepen in om te voorkomen dat ze ‘uit de hand’ lopen. En als dat zo is, kun je er dan nog voorspellingen mee doen?

Böttcher vindt van niet, zeker niet over een periode van honderd jaar, zoals het IPCC doet. Zulke voorspellingen zijn veel te voorbarig. Kommandeur valt hem bij. Hij heeft ervaring met eiwitmodellen, die veel nauwkeuriger zijn beschreven dan het klimaat. Zelfs bij die modellen doen zich rare verschijnselen voor. Een klimaatberekening heeft waarschijnlijk een chaotisch karakter, zegt hij, net als weermodellen. Dat betekent dat kleine fouten in de aanvang van een berekening zich exponentieel voortplanten en uiteindelijk onzin genereren. Dat komt door de niet-lineariteit van de berekening en door het voorkomen van tegen- en meekoppelingen. Een eis aan een klimaatmodel moet zijn dat de uitkomsten fysisch inzichtelijk zijn.

Van Ulden ontkent niet dat de huidige klimaatmodellen in een aantal opzichten rammelen. Toch zijn ze inmiddels wel zo ver ontwikkeld dat ze een klimaat genereren dat overeenkomt met het huidige klimaat; niet alleen globaal, maar ook regionaal, bijvoorbeeld met betrekking tot de neerslagverdeling op Aarde. Hebben ze daarmee ook enige voorspellende waarde? Vellinga meent van wel. ‘De modellen voor het wereldklimaat zijn ook gebruikt om te voorspellen wat het effect zou zijn van de uitbarsting van de vulkaan Pinatubo op de Filipijnen. Daaruit bleek dat de temperatuur tijdelijk met 0,5 °C zou dalen. Dat is ook gebeurd. Hetzelfde geldt voor het voorspellen van de effecten van El Niño (de periodiek terugkerende warme golfstroom voor de kust van Peru, JvK). Volgens mij mag je die modellen best gebruiken om voorspellingen te doen.’

Van Ulden relativeert het vertrouwen dat Vellinga in de klimaatmodellen stelt. ‘Gezien de traagheid van klimaatsystemen is het mij een raadsel hoe die 0,5 °C temperatuurdaling heeft kunnen kloppen. Ik denk dat een toevallige natuurlijke klimaatfluctuatie ook tot een ander netto resultaat had kunnen leiden.’ Meer geluk dan wijsheid dus dat de voorspelling uitkwam.

Verder wil Van Ulden erop wijzen dat de voorspellingen van het optreden van El Niño niet gedaan zijn met klimaatmodellen maar met behulp van statistiek. ‘Zo’n voorspelling is echter tot nu toe maar één keer met succes toegepast.’

(KADER ONDER TUSSENKOP ‘DOMINEE EN KOOPMAN’, NB: ‘EN KOOPMAN’)

Streefcijfers

Bedrijven en huishoudens nemen niet vanzelf allerlei ingrijpende maatregelen om het energieverbruik en daarmee de uitstoot van CO₂ te verminderen. Een mogelijke stimulans is het stellen van kwantitatieve doelen. Streefcijfers dus, zoals die ook worden gesteld voor bijvoorbeeld het terugdringen van de werkloosheid.

Op dit moment geldt het streven om de uitstoot in 2000 met 3 % te verminderen ten opzichte van 1990. Na 2000 blijft, althans volgens de laatste Energienota, de uitstoot stabiel. Volgens Vellinga zijn de streefcijfers van Wijers te weinig ambitieus. ‘Duitsland stelt een vermindering voor met 15…20 % in 2010 en zelfs Engeland is bereid om de uitstoot met 5 % te verminderen.’

Van Ulden vindt het noemen van streefcijfers ongerijmd. ‘Ik weet wel een manier om te zorgen dat de uitstoot van CO₂ per hoofd van de bevolking omlaag gaat’, zegt hij. ‘Alle kolencentrales ombouwen op aardgas. Op termijn levert dat natuurlijk nauwelijks een bijdrage aan de oplossing van het probleem.’

Böttcher toont zich niet geïmponeerd door de Duitse ambities op het gebied van CO₂-uitstoot. ‘Ze kunnen zo veel verdienen door centrales en bedrijven in het voormalige Oost-Duitsland te saneren’, zegt hij. ‘Het zou een schande zijn als ze het niet zouden halen.’

Afgezien daarvan is hij niet voor streefcijfers als doel. ‘Dat zegt zo weinig’, vindt hij. ‘Bovendien zou je in je streven om de vastgestelde reductiepercentages te halen ertoe kunnen besluiten om de aluminiumindustrie en andere energie-intensieve bedrijfstakken uit Nederland weg te jagen. Voor de totale uitstoot van koolstofdioxide levert dat natuurlijk niets op. Behalve misschien als ze naar IJsland gaan en op waterkracht gaan draaien.’

Volgens Dinkelman en Vellinga is het hanteren van streefcijfers wel zinvol. Dinkelman: ‘Per sector kun je doelen stellen voor verbetering van de efficiëntie. Het kan echter een stimulans zijn om als land een totaaldoelstelling voor CO₂ te hebben, een soort paraplu-norm.’

Artikelen

Klimaatdebat mmv ministerie VROM bij KIVI, 1996 met prof. dr. Jan Kommandeur, prof. dr. ir. Pier Vellinga, dr. Frits Bottcher e.v.a.

8 mei 1996 Erwin Van den Brink

Hier klikken voor de PDF: klimaatdebatComb

HET WORDT ENKELE GRADEN WARMER + NEDERLAND KAN DE GEVOLGEN AAN + BEDREIGING VOOR KLEINE EILANDSTATEN + MAATREGELEN HEBBEN PAS OVER 10…20 JAAR EFFECT + KLIMAATVERANDERING DUURT 50...200 JAAR + GEEN GROTE STORMEN + GEEN AMERSFOORT AAN ZEE

Broeikastheorie kent veel meer onzekerheden dan zekerheden

Over geloof en weten in het CO₂-debat

De Klimaatnota van de regering, die deze maand verschijnt, en de publikatie van het 1995-rapport van de IPCC (the Intergovernmental Panel on Climate Change) hebben de kwestie van het broeikaseffect weer aan de orde gesteld. Het valt daarbij op dat maar weinig Nederlandstalige literatuur beschikbaar is, waarin duidelijk wordt uiteengezet wat het broeikaseffect nu eigenlijk is. Dat maakt het moeilijk om tot een afweging te komen. Voor een beter geïnformeerde meningvorming moeten we feiten scheiden van aannamen en veronderstellingen.

– Prof. dr. Jan Kommandeur –

De auteur is emeritus hoogleraar fysische scheikunde van de Rijks Universiteit Groningen.

Hoe komt de Aarde aan zijn temperatuur? Onze planeet is een door vacuüm zeer goed geïsoleerde bol die vrijwel alleen door de Zon wordt verwarmd. Hoe groot is het vermogen dat op de Aarde wordt ingestraald? Als eenheid nemen we de hoeveelheid energie die per seconde door een loodrechte denkbeeldige kolom dampkring met een doorsnede van één vierkante meter vloeit: de fluxdichtheid (S). De hoeveelheid zonne-energie die zo de Aarde bereikt, is S = 1368 watt per m².

De blote Aarde

De Aarde presenteert aan het zonlicht een oppervlakte van πR², waarin R de straal van Aarde plus de atmosfeer is. Het door de Aarde ontvangen vermogen van de Zon is dus πR²S. De totale oppervlakte van de Aarde is 4πR². De over tijd en ruimte gemiddelde flux aan de rand van de atmosfeer is dus ¼S = 342 Wm^-2. Van deze inkomende straling wordt 31 %, dat is 106 Wm^-2, door het aardsysteem gereflecteerd en dus wordt er gemiddeld 236 Wm^-2 aan zonnestraling door Aarde en atmosfeer geabsorbeerd.

In de stationaire toestand, als de temperatuur van de Aarde constant blijft, moet ook gemiddeld 236 Wm^-2 aan infrarode (IR) straling (‘warmte’) de Aarde verlaten. Daardoor heeft de Aarde een eindige temperatuur. Die kunnen we berekenen door de Aarde op te vatten als een bron van infrarode straling met een spectrum dat wordt gegeven door de Wet van Planck. Door nu de energieën bij alle golflengten bij elkaar op te tellen, krijgen we de wet van Stefan-Boltzmann: W = σT⁴, waarbij σ de stralingsconstante (5,67032 x 10^-8 Wm^-2) is, T de absolute temperatuur en W het uitgezonden vermogen zijn. Eenvoudig invullen levert voor W = 236 Wm^-2 een temperatuur van 254 K. Van grote afstand ziet de Aarde er dus uit als een bol met een temperatuur van 254 K ofwel -19 °C. Al deze waarden zijn nauwkeurig tot op één of twee eenheden, reden waarom men ook wel -18 °C als ‘stralingstemperatuur’ ziet.

Ruwweg wordt onze berekening bevestigd door metingen van de temperaturen op de Maan, die immers ‘bloot’ is.

De aangeklede Aarde

Gelukkig is -19 °C niet de gemiddelde temperatuur waarbij wij moeten leven. Want er is meer aan de hand dan het stralingsevenwicht. Er is namelijk het broeikaseffect. Dat de gemiddelde temperatuur op Aarde reeds jaren ongeveer 15 °C is, dus 34 graden hoger dan de ‘stralingstemperatuur’, is aan dat effect te danken.

Wat is het nu precies, dat broeikaseffect? Daarvoor moeten wij eerst de samenstelling en de temperatuurverdeling van de atmosfeer bekijken.

De atmosfeer bestaat ruwweg voor 4/5 deel uit stikstof (N₂), 1/5 uit zuurstof (O₂) en 1 % uit het edelgas argon. Daarnaast bevat de dampkring zogenoemde broeikasgassen waaronder water (H₂O), het verbrandingsgas (ook wij ademen het uit) koolstofdioxide (CO₂), methaan (CH₄), lachgas (N₂O) en ozon (O₃). Deze broeikasgassen hebben de eigenschap in hun moleculaire trillingen infrarood licht te absorberen omdat ze asymmetrisch zijn; ze bestaan uit verschillende atomen. Zuurstof (O₂) en stikstof (N₂) bestaan elk uit twee identieke atomen en absorberen geen infrarood vanwege hun symmetrie.

Naast de samenstelling is het verloop van de temperatuur in de atmosfeer over verschillende hoogten belangrijk. Aan het aardoppervlak heeft de atmosfeer een gemiddelde temperatuur van 15 °C. Zij koelt vervolgens 6 °C per km af tot op ongeveer 14 km hoogte een minimum van pakweg -70 °C wordt bereikt. Dit niveau heet de tropopauze. Hieronder spreken we van troposfeer, daarboven van stratosfeer. Als we in de stratosfeer komen en we blijven doorstijgen, dan zal de temperatuur weer toenemen met zo’n 2 °C per km. Dat komt doordat de daar aanwezige ozon inkomend ultraviolet licht absorbeert. Die temperatuurstijging gaat door totdat geen omgevingstemperatuur meer gemeten kan worden omdat de atmosfeer daarvoor dan te ijl is.

De pure stralingsafkoeling van de troposfeer bedraagt ongeveer 1 °C per dag, voor ongeveer 80 % veroorzaakt door straling die afkomstig is van waterdamp. Maar ook de afwezigheid van waterdamp kan een rol spelen. Daardoor kan de Aarde ongehinderd naar het heelal stralen. In een woestijnnacht is dat duidelijk merkbaar; het koelt dan snel af. Wéér moet worden opgemerkt dat de getallen gemiddelden zijn. Zeker het latente verticale transport kan in sommige gebieden oplopen tot meer dan tien maal de gegeven waarden. Het overschot wordt afgevoerd door horizontale luchtcirculatie. Sommigen hebben daarom voorspeld dat een extra broeikaseffect tot grote stormen zou leiden, maar dat is zeer speculatief.

Modellen

Het globale begrip van de atmosfeer is empirisch goed ontwikkeld. Dat wil niet zeggen dat men de gevolgen van veranderingen eenvoudig kan uitrekenen. Daarvoor is het systeem veel te ingewikkeld. Te meer omdat er complexe zogenoemde mee- en tegenkoppelingen in voorkomen. Om tot kwantitatieve uitspraken te komen moet men gebruik maken van (grote) computers.

De oudste modellen waren globaal. Zij hadden een wereldwijd karakter. Alles werd uitgerekend aan de hand van gemiddelden voor de hele Aarde. Dat schept problemen. Het CO₂-gehalte zal wel zo’n beetje overal gelijk zijn, alhoewel de seizoenschommelingen die men overal heeft gemeten wel aangeven dat de menging (wereldwijd) op termijn van één jaar niet volledig is. Maar hoe zit het met de gemiddelde temperatuur? Hoe dicht moet het net zijn waarmee men die meet en hoe moet men de getallen wegen met het oppervlak waarvoor ze kenmerkend worden geacht? Of moet men de meetdichtheid blijven verhogen totdat het niets meer uitmaakt als men meetpunten toevoegt? Het lijkt erop dat men dat punt nu heeft bereikt, maar is dat waar voor alle andere gegevens waarover men dient te beschikken? Natuurlijk heeft men de beschikking over satellietgegevens over de wolkenbedekking, maar kan men altijd nauwkeurig hun reflectiviteit voor kortgolvige straling en absorptievermogen voor langgolvige straling bepalen? En voor globale modellen: welke rol speelt de structuur in de wolkbedekking die op wereldschaal niet kan worden meegenomen? Vragen te over.

Overigens bestaan er ook zekerheden. De albedo (= weerkaatsing) van de Aarde (0,31) is goed bekend, evenals de samenstelling van de dampkring en de optische eigenschappen van de samenstellende delen. Die eigenschappen zijn bijvoorbeeld hun brekingsindex voor kortgolvig licht om de strooiing ervan te berekenen en hun absorptiebanden in het infrarood.

Met deze absorptie is overigens voor de in wat hogere concentratie aanwezige gassen zoals CO₂, CH₄ en N₂O nog iets bijzonders aan de hand. Weliswaar is er tot op een hoogte van 14 km slechts een geringe concentratie van deze gassen, maar er is toch zoveel CO₂ aanwezig dat alle infraroodemissie van de Aarde in het golflengtegebied tussen 13,7 μm en 16 μm al in de eerste 100 meter wordt opgenomen in de atmosfeer. Dat heeft sommigen ertoe verleid te stellen dat deze absorptie al is ‘verzadigd’ en dat verder toevoegen van CO₂ geen effect zou hebben. Dat is niet juist.

Als we de mate waarin infrarood wordt geabsorbeerd, afzetten tegen de golflengten, dan krijgen we een klokkromme: in het midden van het golflengtegebied is zij het hoogst. Naar de flanken (13,7 μm en 16 μm) wordt zij wel minder, maar er blijft een zekere mate van absorptie bestaan. Deze flankabsorptie verzadigt veel minder gauw, omdat zij zo veel zwakker is! Wel wordt het effect van een toename van CO₂ minder naarmate er meer van is. Daarom wordt het stralingseffect ten gevolge van CO₂ als een logaritmische term voor de absorptie aan de flanken meegenomen (zie afbeelding 2a).

Een dergelijk verschijnsel doet zich voor bij methaan. Ook daar treedt een zekere ‘verzadiging’ op, maar veel minder sterk, zodat het stralingseffect met een vierkantswortel afhankelijkheid kan worden beschreven. Tevens moet er rekening gehouden worden met overlappende absorpties zoals van CH₄ en N₂O. Dáárvoor worden dan ook gewogen mengtermen in de berekeningen meegenomen. Alle andere broeikasgassen zijn van een dermate grote verdunning dat ze eenvoudig lineair kunnen worden behandeld: twee keer zoveel gas, twee keer zo groot de absorptie van aardse infraroodstraling.

Tot nu toe bespraken we alleen de zogenoemde directe effecten van infraroodabsorptie door CO₂ en andere BKG’s (broeikasgassen). Er zijn echter veel mee- en tegenkoppelingen denkbaar, zelfs op wereldschaal, die de modellen sterk niet-lineair maken. We noemen er hier een paar: hogere temperaturen betekenen in eerste instantie minder wolkvorming, dus een grotere zoninstraling en dus een meekoppeling, een verergering. Een ander gevolg van temperatuurverandering zou kunnen zijn dat het ijs van gletsjers maar vooral van de poolkappen zou gaan smelten. Daardoor wordt de Aarde minder wit en dus minder weerkaatsend. Zij zal als een zwarte zonnecollector meer zonlicht opnemen. De temperatuur stijgt nog meer, een klassiek geval van meekoppeling, waardoor grote veranderingen zouden kunnen plaatsvinden.

Maar hogere temperatuur betekent ook hogere luchtvochtigheid. Nu is het aan de polen nog erg droog. Als vochtige lucht daar naar toe zou worden getransporteerd, kan men veel meer sneeuw verwachten, waardoor de witheid en dus de weerkaatsing van de Aarde zou toenemen, waardoor de temperatuur zou afnemen. Een klassiek geval van tegenkoppeling dus: alle veranderingen worden min of meer afgeremd.

Wat overheerst? Het zal duidelijk zijn: alleen zeer gedetailleerde beschouwingen, uitgaande van zeer goed gevalideerde gegevens kunnen met zekerheid uitsluitsel over deze dilemma’s geven.

Stralingsforcering

Als de temperatuur van de Aarde gemiddeld constant is, heerst er in de stratosfeer gemiddeld stralingsevenwicht: de inkomende stralingsenergie van de Zon is gelijk aan de uitgaande infrarode stralingsenergie. Wanneer aan de atmosfeer zogenoemde broeikasgassen of aërosolen worden toegevoegd, dan zal de stralingsbalans veranderen. De atmosfeer zal meer infrarode aardstraling tegenhouden. Men noemt dit toeneming van de ‘stralingsforcering'(F).

Als ijkjaar nemen we 1765 toen er nog bijna geen industrie was. Dat was al duizenden jaren zo geweest. De atmosfeer had dus voldoende tijd gehad om in evenwicht te komen. Met behulp van de eerder besproken modellen kan men de fluxverandering aan de tropopauze berekenen. Door dat voor verschillende concentraties te doen krijgt men een serie uitkomsten. Die kunnen dan aan een functioneel verband worden aangepast, waardoor er gemakkelijker mee valt te rekenen. In tabel I is een aantal van die relaties gegeven.

Andere broeikasgassen zoals CFK-11 en CFK-12, enzovoorts, zijn lineair in hun effect, ΔF = kC, waarin de factor k varieert tussen 0,2 en 0,3 als de concentratie C in ppb (delen per miljard) wordt gegeven.

Met deze gegevens konden onderzoekers afbeelding 3 construeren, nadat zij met behulp van massaspectrometrische methoden uit in ijs ingesloten luchtbelletjes hadden gemeten wat de concentraties vóór 1950 waren. Het is duidelijk dat de stralingsforcering sinds 1775 behoorlijk is toegenomen.

Water

Het belangrijkste broeikasgas is ongetwijfeld waterdamp. Toch wordt het die naam meestal niet gegeven. De hoeveelheid waterdamp in de atmosfeer wordt ‘intern geregeld’; de mens heeft daarop geen directe invloed. We kunnen nog steeds niet op enige schaal regen maken. Veranderingen in de hydrologische cyclus zijn een eventueel indirect gevolg van menselijk handelen, maar kunnen niet antropogeen genoemd worden. Wél moet die cyclus altijd in de modellen meegenomen worden. Ruwweg draagt water voor zo’n 80 % aan het broeikaseffect bij.

Koolstofdioxide (CO₂)

Na water is CO₂ het belangrijkste broeikasgas. Voor zover de mens het broeikaseffect versterkt, komt dit vooral door dit gas (zie afbeelding 4). Vandaar de huidige ongerustheid. Het is daarom de moeite waard om de globale koolstofcyclus te bezien (zie afbeelding 5; de hoeveelheden zijn in gigaton koolstof (GtC); 1 gigaton CO₂ zou 44/12 maal zo veel zijn).

Voor de mens zijn twee fluxen belangrijk, want wellicht benvloedbaar.

Voor de mens zijn twee fluxen belangrijk, want wellicht benvloedbaar: het resultaat van verbranden van fossiele brandstoffen (5 GtC per jaar) en de CO₂ die vrijkomt door het kappen en verbranden of laten verrotten van hout (2 GtC per jaar)

en door sommige industriële activiteiten (cementproduktie) . Die activiteiten over de laatste 200 jaar worden verantwoordelijk gehouden voor de toename van de CO₂-concentratie (afbeelding 4).

Het duurt ongeveer vier jaar voordat een atmosferisch CO₂-molecule tijdelijk wordt vastgelegd in een plant of in de oceaan. Dit is niet de tijd die het CO₂-systeem neemt om na verhoging van de concentratie terug te keren naar het oorspronkelijk gehalte. Deze is iets van 50…200 jaar. Zo lang neemt het voor de extra CO₂ om definitief vastgelegd te worden in gesteente. Deze lange tijden zijn belangrijk wanneer men tot verlaging van het CO₂-gehalte wil komen. Maatregelen daartoe zullen pas merkbaar effect hebben op een termijn van tientallen jaren.

Een redelijke vraag is natuurlijk of al die extra CO₂ sinds 1765 is veroorzaakt door de mens. Schattingen leiden tot een jaarlijkse emissie in 1995 van 5,5 GtC/a. Naast CO₂ van fossiele brandstof en cementproduktie is er ook nog CO₂-toename ten gevolge van ontbossing in de tropen. Deze hoeveelheid wordt geschat op 1,6 GtC/a. Dat is een getal met een grote foutenmarge (± 0,5 GtC/a). Voorlopig lijkt het vrijgekomen land hoofdzakelijk voor landbouw te worden gebruikt en dan is de tijd waarvoor CO₂ wordt vastgelegd (in gewas) te kort om in de CO₂-balans te figureren. Maar herbebossing in subtropische en matige streken legt jaarlijks naar schatting 0,5 GtC vast.

CO₂ is ook een ‘meststof’ voor bomen. Men schat dat zo (met een grote foutenmarge) circa 1,3 GtC per jaar extra wordt vastgelegd.

Over de uitwisseling van het oppervlaktewater van de oceanen met de diepere lagen is heel weinig bekend, maar als we het jaarlijkse budget van de antropogene CO₂ opmaken, dan ziet dat er ongeveer uit zoals weergegeven in tabel II. Het lijkt er een beetje op dat men als een ‘missing sink’ de definitieve opslag in de diepe oceaan heeft genomen. Erg veel ander bewijsmateriaal is er niet. Maar een feit is dat het CO₂-gehalte van de atmosfeer sinds 1960 jaarlijks met zo’n 1,6 ppm is toegenomen tot de huidige waarde van 358 ppm.

Methaan

Methaan (aardgas, CH₄), het na CO₂ meest bijdragende broeikasgas, komt momenteel met een gehalte van 1,72 ppm in onze atmosfeer voor. De concentratie neemt met 0,8 % per jaar toe. Waarom zouden we ons over zo weinig CH₄ druk maken? De Greenhouse Warming Potential (GWP) van methaan, de effectiviteit voor stralingsforcering, is door zijn sterkere infraroodabsorptie ruwweg 60 keer zo groot per gram als die van het broeikasgas CO₂. Daar staat tegenover dat CH₄ door hydroxyl- (OH-)radicalen binnen negen jaar al tot de helft wordt afgebroken tot H₂O en zwak-IR-actieve produkten. Het effect is daardoor kortstondig vergeleken met dat van CO₂, maar als men een systeem beschouwt waar elk jaar een tiental ppt (particles per trillion, 10¹²) bijkomt, dan draagt ondanks zijn lage concentratie methaan dus toch aanzienlijk bij aan de stralingsfocering en dus aan het broeikaseffect.

Wat zijn de bronnen van methaan in de atmosfeer? In eerste instantie moerassen (bij ons heette methaan vroeger niet ‘aardgas’, maar ‘moerasgas’). Ook schijnt er een vergelijkbaar proces op te treden in natte rijstvelden (alhoewel dit door Indiase wetenschappers wordt bestreden). Darmgisting bij dieren, produktie door termieten en verliezen bij winning van olie en aardgas zijn andere bronnen. Dan zijn er nog verscheidene kleinere zoals steenkoolmijnen, aangeplempte gronden (vaak afval) en de oceanen. Ten slotte nog de lekkage van pijplijnen voor aardgas. Met name de Siberische vertonen veel lekken.

Er is nog een verborgen mogelijkheid. Methaan vormt zogenoemde hydraten met water, die bij lagere temperatuur en/of onder hogere druk stabiel zijn. Er is de veronderstelling geuit dat de grond van de toendra veel van deze hydraten bevat. Een temperatuurverhoging van de Aarde zou deze hydraten kunnen doen ontleden, waardoor veel extra methaan in de atmosfeer vrij zou komen. Een dergelijke ‘voorraad’ methaan wordt ook wel verondersteld zich in de diepe oceaan te bevinden. Verhoogde temperaturen zouden ook die hoeveelheid kunnen vrijmaken. Hoeveel dat zou zijn is pure speculatie, we laten het daarom bij deze opmerking.

Andere broeikasgassen

Naast CO₂ en CH₄ zijn er nog enkele andere broeikasgassen, zoals N₂O (lachgas) en CFK en in het algemeen halo-alkanen. N₂O komt vooral vrij uit occanen en (sterk variërend) uit zoet-waterreservoirs. Het is nog niet duidelijk welke processen tot N₂O-vorming leiden. Vooral bodems lijken N₂O vrij te maken, door nitrificatie onder anaërobe condities. Verder geven explosiemotoren en de chemische industrie N₂O af en komt het vrij bij verbranden van biomassa. Het gehalte aan N₂O is nu 0,310 ppm, dat is 8 % hoger dan in het pre-industriële tijdperk; de toename is circa 0,2…0,3 % per jaar, kennelijk een heel geringe antropogene bijdrage.

Daarnaast hebben we nog de CFK’s, de volledig gehalogeneerde koolwaterstoffen. Eenmaal in de stratosfeer dragen ze bij aan het ontstaan van het ozongat. In de troposfeer dragen ze bij aan het broeikaseffect. Ze zijn zeer stabiel en zullen hun bijdrage lang leveren. Hun Global Warming Potential is zéér hoog, tussen 4000 en 8000. Dat wil zeggen bij gelijke hoeveelheid zijn ze 4000 tot 8000 keer zo effectief voor opwarmen als CO₂! Gelukkig zijn de concentraties niet zo hoog, ze liggen rond de 100 ppt en alles te zamen circa 2000 ppt. Zij dragen toch bij tot het (extra) broeikaseffect. Gelukkig zijn hun concentraties in de atmosfeer nu gestabiliseerd of licht aan het dalen. Gevreesd moet echter worden dat de CFK’s door HFK’s (waterstof-fluorkoolwaterstoffen) vervangen zullen worden. Die laten ozon ongemoeid, maar zijn een broeikasgas met een aan CFK’s gelijke GWP. Naast N₂O en de CFK’s heeft men dan nog O₃ (ozon) in de troposfeer. Ongeveer 10 % van het O₃ in de stratosfeer wordt naar de troposfeer gevoerd, maar het komt ook vrij bij de oxidatie van methaan. Ozon in de troposfeer draagt bij aan het broeikaseffect, in de stratosfeer vangt het de directe zonnestraling in. Meer ozon dáár betekent afkoeling. In de laatste jaren is boven Antarctica een vermindering van het ozongehalte geconstateerd, in mindere mate evenzo boven Arctica. Bij de tropen lijkt het onveranderd te zijn. Er is van het O₃ netto een klein verwarmend effect te verwachten.

Aërosolen

Aërosolen worden veroorzaakt door stofstormen, door zeezout, maar ook door het onder invloed van zonlicht en water samenklonteren van zwaveldioxidegas tot kleine druppeltjes zwavelzuur (zure regen). Ongeveer 10 % van het stof en vrijwel alle zure regen is van antropogene oorsprong, en dat geldt waarschijnlijk ook voor het verbranden van biomassa, al is dat niet echt zeker. De verblijftijd van aërosolen in de troposfeer is van de orde van enige dagen tot enige weken. Voor een accumulerend effect behoeft dus niet te worden gevreesd. Het vóórkomen van aërosolen is erg ongelijk, omdat zij vaak van lokale oorsprong zijn en betrekkelijk snel weer neerslaan. Zo wordt bijvoorbeeld 80 % van de massa van natuurlijke en antropogene aërosolen op het noordelijke halfrond gevonden.

Sulfaat-aërosolen vergroten vooral de totale weerkaatsing van de Aarde en leiden tot afkoeling. Roetdeeltjes echter zijn meer als een broeikasgas. Het totale directe gemiddelde effect van aërosolen op de stralingsforcering is niet onbelangrijk en zal onder voorbehoud waarschijnlijk tot enige afkoeling leiden.

De temperatuur van de Aarde

De stralingsforcering is sinds 1765 behoorlijk toegenomen. Maar is het daardoor sindsdien ook warmer op Aarde geworden? Redelijk betrouwbare temperatuurreeksen zijn beschikbaar, maar zij zijn althans voor de vroegste decennia (1860-1890) open voor discussie. Zijn de thermometers goed genoeg geweest, was het meetnet dicht genoeg, enzovoorts.

Het wordt allemaal iets betrouwbaarder wanneer we alleen naar de verschillen tussen de jaren kijken; dan vermijden we wellicht de systematische fouten. Afbeelding 6 laat het verloop van deze verschillen ten opzichte van het gemiddelde van 1920-1940 zien. Over de gehele 134 jaar zou men tot een opwarming van 0,5 °C kunnen besluiten. De afgelopen 130 jaar lag die temperatuurverhoging binnen de natuurlijke schommeling van het klimaatsysteem, maar dat zegt niets over het gedrag in de volgende 100 jaar. De statistiek van het temperatuurverloop is over langere tijd niet goed bekend en zal dat voorlopig ook niet worden.

Maar wellicht bieden recente, heel uitvoerige klimaatsimulatieprogramma’s wél soelaas. Zij nemen vooral ook het gedrag van de oceanen en hun koppeling via het klimaat aan de landmassa’s mee. We kunnen die programma’s bij verschillende beginvoorwaarden laten starten. Elke keer krijgen we een verloop in de tijd te zien van allerlei grootheden, waaronder de temperatuur. Door dat een groot aantal keren voor verschillende beginwaarden te herhalen, krijgen we een soort ruis, een soort statistiek.

Als we voldoende statistiek hebben over de huidige situatie, laten we het programma weer lopen, maar vergroten we heel langzaam bijvoorbeeld de CO₂-concentratie tot men een verdubbeling ten opzichte van de eerdere situatie heeft bereikt. Ook dat herhalen we een aantal keren en we bekijken of de berekende waarden voor de inmiddels verlopen jaren aansluiten bij de gemeten waarden en of latere boven de ‘synthetische’ ruis uitsteken. Het resultaat voor twee computerberekeningen zien we in afbeelding 7. De huidige temperatuur is aangegeven. Men zou kunnen concluderen, dat het opwarmend effect van de broeikasgassen nèt waarneembaar is.

Er zijn ook andere, meer experimentele indicatoren denkbaar: gedesaggregeerde gegevens, vooral in continenten en oceanen gescheiden. Ze zijn samengevat in afbeelding 8. De stratosfeer lijkt tussen 1979 en 1994 zo’n 0,6 °C kouder te zijn geworden. De troposfeer werd tussen 1958 en 1994 zo’n 0,3 °C warmer, maar toont geen verandering over de laatste 15 jaar, terwijl de temperatuur op het aardoppervlak zo’n 0,3…0,6 °C hoger schijnt te zijn geworden.

De gemiddelde sneeuwbedekking op het Noordelijk Halfrond lijkt 10 % te zijn afgenomen over de laatste 21 jaar en de gletsjers geven in het algemeen een teruggang te zien. Het oppervlaktewater in de oceaan volgt de aardtemperatuur: een stijging van 0,3 °C tot 0,6 °C sinds het eind van de vorige eeuw. Opmerkelijk is dat over de laatste 40 jaar de nachttemperaturen sneller zijn gestegen dan die van de dag, iets wat ook uit de computermodellen naar voren komt. Ten slotte is het zeeijs op het Noordelijk Halfrond wat verminderd over de laatste 20 jaar en sinds 1990 óók op het Zuidelijk Halfrond.

Naast de temperatuur zijn er ook hydrologische verschijnselen waarneembaar. Ze zijn in afbeelding 9 aangegeven: de hoge bewolking is sinds 1951 toegenomen, maar blijft sinds 1981 gelijk. De middenniveau-bewolking op het Noordelijk Halfrond is ook toegenomen, evenals de hogere convectieve wolken. De mooi-weercumulus is echter afgenomen. Min of meer hetzelfde geldt voor het Zuidelijk Halfrond. De subtropen zijn droger geworden en de verdamping van water in de VS en in het territorium van de voormalige Sovjetunie is afgenomen. Zo is ook de grond in dat gebied natter geworden. Boven de oceaan vindt men overigens meer waterdamp dan vroeger in de lucht. Al deze verschijnselen kunnen in verband gebracht worden met modelleringen van het broeikaseffect, maar zekerheid geven ze niet.

Als er al een verandering komt is het steeds de vraag of menselijk handelen daarvoor verantwoordelijk is. Van bijzonder belang is het mogelijke stijgen van de zeespiegel. Het bepalen van de hoogte daarvan is aan verschillende moeilijkheden onderhevig. Men meet de zeespiegel ten opzichte van het land, maar wat als de bodem daalt? Meten we de zee- (of ijs-)hoogte met een satelliet, dan moet men de baan van die satelliet tot op de centimeter nauwkeurig kennen. Aan beide technieken is veel aandacht besteed, de consensus lijkt te zijn dat een stijging van 2…7 cm over de laatste honderd jaar heeft plaatsgevonden. Deze wordt vooral veroorzaakt door de warmteuitzetting. Door de langzame uitwisseling van diep en ondiep oceaanwater kan verwacht worden dat de ‘rijzing’ nog vele jaren door zal gaan.

De Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) van de VN bestudeert intensief alle gegevens over het broeikaseffect. Het panel durft in stelligheid niet verder te gaan dan dat ‘The balance of evidence suggests a discernible human influence on global climate‘. Voorzichtiger kun je het niet zeggen: niet evidence, maar the balance of evidence. Niet shows, maar suggests. En: discernible human influence in plaats van perceptable, of zelfs maar gewoon human influence. Nee je moet erg goed kijken voor je het ziet, het gaat niet vanzelf: discernible. En dan influence on global climate: Er wordt niet eens gepoogd aan te geven wàt voor invloed. Wordt ’t kouder, warmer, natter, droger? Het IPCC zegt het niet, maar erkent wel de invloed van de mens. Het is moeilijk om met die uitspraak van mening te verschillen.

Conclusies

Klimatologen adviseren regeringen over de mogelijke gevolgen van het (extra-) broeikaseffect. Moeten zij adviseren alle industriële CO₂-produktie te verbieden, haar te belasten of de zaak op zijn beloop laten? Ik benijd de klimatologen niet. Zij zouden toch eigenlijk een antwoord moeten kunnen verzinnen. Maar dat lijkt niet zo te zijn. Het is eerder: ‘Er moet nog meer onderzoek gebeuren’.

Ik ben zelf geen klimatoloog, ik ben spectroscopist en weet als zodanig iets van licht en materie af. Maar ik heb dit verhaal na enige studie geschreven en voel mij als een onbetrokken intermediair. Dan vind ik het passend als ik voor de lezer opschrijf wat ik er van denk. En wel in drie categorien: wat weten we (vrijwel) zeker, wat vermoeden we en wat kunnen we voorlopig alleen maar geloven?

De toename van de CO₂– en CH₄-concentraties zal voorlopig nog wel doorgaan, zeker wat het effect op de temperatuur betreft. Dat heeft een ‘uitlooptijd’ van ten minste honderd jaar. Dat betekent dat we wel zeker weten dat het warmer wordt in de volgende honderd jaar. Gemiddeld 2…3 °C en méér aan de polen dan aan de evenaar.

Dat betekent ook dat – puur door thermische expansie van het oppervlaktewater – de zeespiegel ongeveer twintig centimeter zal stijgen, misschien iets meer. Ik vermoed dat de ‘verwoestijning’ van het subtropisch gebied verder zal worden bevorderd en dat in het algemeen soorten landbouw die het al moeilijk hebben verder in de verdrukking komen, behalve als ze door de opwarming juist minder marginaal worden. Toch weer wijn uit Nederland? Gegeven onze geografische positie zal de druk op de subtropen wellicht leiden tot een hogere druk van politieke of economische vluchtelingen. Ik vermoed ook dat Nederland de veranderingen bij zal kunnen houden, het is een verstandig land dat, als het getij verloopt, de bakens tijdig verzet.

Ik geloof niet dat we binnen afzienbare tijd ‘Amersfoort aan Zee’ zullen meemaken. Wel geloof ik, gegeven de onzekerheid van de berekeningen, dat de zogenaamde Small Island States zich terecht zorgen maken. Het gaat toch niet aan de bewoners van deze eilanden in grote moeilijkheden te brengen door onze emissies.

Ik geloof niet dat voldoende bewijs beschikbaar is dat grote stormen zullen plaatsvinden. Ik geloof niet dat in Nederland een subtropisch klimaat zal ontstaan.

Wat geloof ik dan wel? Ik vermoed, met aan zekerheid grenzende waarschijnlijkheid, dat het langdurig effect, typerend voor het broeikaseffect van CO₂, juist is. En dát betekent dat regeren in dit geval echt vooruitzien moet zijn. Maatregelen die we nu nemen zullen hun effect over 10…20 jaar hebben, dus is het hoog tijd om ermee te beginnen.

(EINDE TEKST)

(QUOTES IN KADERS)

Als er al een klimaatverandering komt, is het steeds de vraag of menselijk handelen daarvoor verantwoordelijk is

Het gaat toch niet aan de bewoners van eilanden in grote moeilijkheden te brengen door onze emissies

(BIJSCHRIFTEN)

(BIJ TEKSTKADER)

Afb. 1 UV- en IR-stralingsfluxen door de atmosfeer.

(BIJ TEKSTKADER)

Afb. 2 Netto UV-, IR- en convectiefluxen.

(BIJ DE EERSTE TEKSTCURSIVERING)

Afb. 2a Absorptie bij toenemende concentraties. Het gas blijft in de flanken absorberen. Het midden van de absorptieband gaat een steeds kleinere rol spelen.

(BIJ DE TUSSENKOP WATER)

Afb. 3 Stralingsforcering van verscheidene broeikasgassen vanaf 1765.

(BIJ DE TUSSENKOP KOOLSTOFDIOXIDE)

Afb. 4 Toename van de concentratie van atmosferische CO₂ in de laatste 250 jaar afgeleid uit metingen aan in Antarctisch ijs gevangen luchtbelletjes en uit metingen op Hawaii sinds begin jaren vijftig.

(BIJ DE TUSSENKOP KOOLSTOFDIOXIDE)

Afb. 5 De koolstofreservoirs en -stromen in giga-metrieke ton (10⁹). De onderstreepte getallen hebben betrekking op CO₂-accumulatie ten gevolge van menselijke activiteit.

(BIJ DE TUSSENKOP DE TEMPERATUUR VAN DE AARDE)

Afb. 6 De eenjarige voortschrijdende gemiddelde afwijking van de gemiddelde temperatuur in de periode 1925-1935.

(BIJ DE TUSSENKOP DE TEMPERATUUR VAN DE AARDE)

Afb. 7 Huidige afwijking van de gemiddelde temperatuur in de ‘synthetische’ ruis van twee broeikasmodelberekeningen. (TOEVOEGEN) MPI CO2 anom is de verhoging van de gemiddelde wereldwijde temperatuur bij toename van de CO2-concentratie volgens het klimaatmodel van het Duitse Max Planck Instituut. Hadley CO2 anom : hetzelfde, maar dan berekend met het klimaatmodel van het Britse Hadley Institute. MPI aer anom en Hadley aer anom : in beide klimaatmodellen wordt nu ook uitgegaan van hogere concentratie aërosolen. Die zorgen voor afkoeling, c.q. geringere opwarming van CO2 alléén zou doen. De grafiek in het horizontale vlak laat zien hoe het klimaat zich volgens beide modellen zonder toename van CO₂ en aërosolen zou gedragen.

(BIJ DE TUSSENKOP DE TEMPERATUUR VAN DE AARDE)

Afb. 8 Temperatuurindicaties voor het broeikaseffect.

(BIJ DE TUSSENKOP DE TEMPERATUUR VAN DE AARDE)

Afb. 9 Hydrologische indicaties voor het broeikaseffect.

(KADER BIJ FIGUUR 1 EN 2 EN BIJ TUSSENKOP MODELLEN)

De Aarde ontvangt en weerkaatst kortgolvig (UV) licht en zendt licht met een lange golflengte (IR) uit. Aan de hand van afbeelding 1 beschrijven we hier de weg die kortgolvig (ultraviolet en zichtbaar) licht aflegt dat op de Aarde valt. Eerst moet het licht de stratosfeer passeren. De aldaar (nog) aanwezige ozon filtert het UV-deel weg en verder wordt het licht voor- en achterwaarts verstrooid (blauw licht meer dan rood licht, daarom is de lucht hier beneden blauw, boven de atmosfeer is de hemel zwart). Doordat de druk er laag is, neemt de lichtintensiteit naar beneden toe maar langzaam af. Nadat de tropopauze is gepasseerd wordt de dichtheid van de dampkring en daardoor de verstrooiing van het licht groter. Er treedt enige absorptie op door water en troposferisch ozon. Het licht wordt verstrooid, geabsorbeerd en gereflecteerd door allerlei soorten van wolken en het wordt verstrooid en geabsorbeerd door atmosferische stofdeeltjes. Van de 342 Wm^-2 die binnenkwam, bereikt gemiddeld 183 Wm^-2 het aardoppervlak, waarvan 23 Wm^-2 direct weer wordt weerkaatst. Netto ontvangt het aardoppervlak dus 160 Wm^-2. We volgen deze kortgolvige flux vanaf de Aarde terug de ruimte in. Allereerst wordt hij vergroot door het terugverstrooide licht van stofdeeltjes en moleculen in de troposfeer en door het van de wolken de ruimte in weerkaatste licht. Alles te zamen treedt aan de buitenzijde van de atmosfeer 106 Wm^-2 uit. Dat is 31 % van de inkomende 342 Wm^-2 ofwel de ‘albedo’ van de totale Aarde, de weerkaatsing, is 0,31.

Alle objecten van een eindige temperatuur stralen licht uit. Ook de Aarde en de omringende atmosfeer. Bij de temperatuur die beide hebben is dat infrarode straling. Zoals gellustreerd in afbeelding 1 volgen we de infrarode flux, maar nu vanaf het aardoppervlak. Gemiddeld is de IR-flux daar 395 Wm^-2 (naar boven). Door absorptie in waterdamp, wolken, CO₂, CH₄ en andere broeikasgassen neemt deze flux naar boven toe af tot ongeveer 240 Wm^-2 bij de tropopauze en treedt er uiteindelijk 236 Wm^-2 uit. Daarmee is de Aarde in stralingsevenwicht, want deze flux, vermeerderd met de gereflecteerde kortgolvige flux (106 Wm^-2), is exact gelijk aan de 342 Wm^-2 die op het aardsysteem viel.

Het feit van de stralingsbalans zou een mogelijkheid kunnen scheppen het broeikaseffect direct te meten. Als de Aarde opwarmt, of afkoelt, is de balans uit evenwicht. Nauwkeurige infrarood- en ultraviolet-metingen met satellieten zouden deze onbalans moeten kunnen constateren.

Er is ook een benedenwaartse infrarood flux, die echter niet van buiten de dampkring komt maar in de stratosfeer ontstaat, sterk toeneemt in de troposfeer en uiteindelijk 335 Wm^-2 op het aardoppervlak deponeert. Deze is het gevolg van de in alle richtingen uitgezonden straling van eerder met lichtenergie opgeladen broeikasgassen en wolken. Daarnaast, zagen we, valt er 160 Wm^-2 kortgolvige straling op het aardoppervlak. Samen met de langgolvige is dat dus 495 Wm^-2.

Door het aardoppervlak wordt 395 Wm^-2 uitgezonden. Er is dus een overschot van 100 Wm^-2 dat, wil het aardoppervlak gemiddeld een constante temperatuur hebben, op een andere wijze dan door straling moet worden afgevoerd. In tegenstelling tot de buitenzijde van de atmosfeer is de ‘binnenzijde’, het aardoppervlak, niet in stralingsevenwicht. Het ‘overschot’ aan de aardzijde moet naar de atmosfeer worden afgevoerd. Dit transport heeft twee componenten: het latente en het sensibele transport. Het eerste wordt veroorzaakt door het verdampen van water en het weer condenseren in een hogere luchtlaag. Deze flux bedraagt 85 Wm^-2, waarmee per jaar gemiddeld 970 mm water wordt gecirculeerd. De resterende 15 Wm^-2 wordt als sensibele flux door geleiding en turbulente bewegingen in de troposfeer verzorgd.

De verschillende netto fluxen zijn weergegeven in afbeelding 2. Bedacht moet daarbij worden dat over wereldwijde gemiddelden is gesproken.

(TABEL BOVEN TUSSENKOP WATER)

Tabel I

Stralingsforcering (ΔF in Wm^-2) voor gassen

Gas Functie Opmerkingen

CO₂ ΔF = 6,3 ln(C/C₀) met C₀ = 279 ppm

CH₄ ΔF = 0,036 (ÖM – ÖM₀)* met M₀ = 790 ppb

N₂O ΔF = 0,14 (ÖN – ÖN₀)* met N₀ = 0,027 ppb

*met correctie termen voor overlappende absorpties van CH₄ en N₂O (C = koolstof, M = methaan, N = stikstof)

(TABEL BOVEN TUSSENKOP METHAAN)

Tabel II

Jaarlijks Budget

EMISSIES OPSLAG

Brandstof en/of cement 5,5 ± 0,5 Atmosfeer 3,3 ± 0,5 GtC/jr

Hergroei 0,5 ± 0,5

Tropisch Bos 1,6 ± 1,0 Bemesting 1,3 ± 1,5

Oceanen 2,0 ± 0,8

Totaal 7,1 ± 1,1 7,1 ± 1,3

Artikelen

NedCar etaleert zijn kennis met Access (1996 7)

24 april 1996 Erwin Van den Brink

1996 7

TECHNISCH NIEUWS

‘ECO-SPACEWAGON’ VERBRUIKT 1 LITER OP 21 KM + GEWICHTSBESPARING 22 % + TOTALE CO₂-UITSTOOT 40 % OMLAAG + MILIEUBELASTING 25 % MINDER

NedCar etaleert zijn kennis met Access

Auto op zoek naar fabriek

In krap drie jaar heeft NedCar de Access ontwikkeld. De auto is licht, zuinig en gemaakt van veel herbruikbare materialen. Met de Access profileert NedCar zich als ontwerpbureau voor auto’s. Het zoeken is nu nog naar een fabrikant die de Access in produktie wil nemen.

– Erwin van den Brink –

De auteur is redacteur van De Ingenieur.

Hoewel de technologie die Product Development & Engineering (PD&E) van NedCar in de Access heeft gestopt in menig opzicht baanbrekend is, schuilt het werkelijke belang van het project in de strategische positie die NedCar er als ontwerpbureau mee hoopt te veroveren in de auto-industrie. De auto, waarvan een prototype tijdens de Geneefse autosalon werd gepresenteerd, is figuurlijk slechts een vehikel om de technologie van NedCar te marketen binnen de auto-industrie.

NedCar nodigt geïnteresseerden van over de hele Wereld dan ook uit om op 7 en 8 mei 1996 in Eindhoven het pretentieuze European Automotive Technology Congress 1996 bij te wonen, waar Europees commissaris Edith Cresson zal spreken. Wat Cresson ook te melden heeft, hét onderwerp van de vele lezingen en fora is: de Access (Aluminium-based Concept of a CO₂-Emissions Saving Sub-compact Car). In feite is dat congres de etalage waarin de auto, in casu de kennis van NedCar PD&E, moet worden verkocht aan een autobouwer, of aan meerdere als zij delen willen gebruiken van het ontwerp. Dat laatste zou jammer zijn, maar dan nog is het project geslaagd: de bedoeling is over het voetlicht te brengen wat Nedcar allemaal kan: het ontwikkelen van een compleet systeem voor wie dat wil.

Uitbesteding

NedCar is als bouwer van Volvo’s te klein om een full size PD&E in stand te houden. Deze handicap én het nadeel dat Nedcar geen merknaam is, bleken een blessing in disguise.

Autobouwers besteden namelijk steeds meer constructiewerk uit. De ontwikkeling van nieuwe technologie heeft steeds meer plaats op subsysteemniveau (carrosserie, aandrijftrein, elektronica en dergelijke) bij de toeleveranciers die een enorme schaalvergroting beleven. Toeleveranciers opereren steeds meer wereldwijd met hun expertise en verkopen hun spullen tegelijkertijd aan meerdere grote, concurrerende, autobouwers. De autobouwers zelf positioneren hun produkten steeds meer emotioneel, op grond van een gevoelsmatig onderscheid (bij de consument) in plaats van een technisch onderscheid.

De volgende stap is dat automerken hun totale produktontwikkeling gaan uitbesteden aan een externe systeemarchitect zoals NedCar, om zich helemaal te kunnen richten op de emotiemarketing. Voor de grote engineeringafdelingen van de autobouwers is die voorwaartse integratie een bedreiging. Voor NedCar geldt dat niet, omdat het geen merknaam is.

Aan Access werken twintig Europese automotivebedrijven mee uit Duitsland, Frankrijk, Groot-Brittannië, België, Noorwegen, Liechtenstein en Nederland. Een op zichzelf staand ingenieursbureau, wat NedCar PD&E in deze is, kan net zo goed als een constructieafdeling van een automaker subsystemen integreren tot een optimaal systeem. En misschien nog wel beter; het turn key uitbesteden van verwerving van de nodige technologie is voor NedCar PD&E minder bedreigend dan voor de grote opgetuigde constructiebureaus van de autofabrikanten die daardoor hun eigen competentie zien afkalven.

Om het gevestigde belang van deze bureaus te kunnen aanvallen, om daadwerkelijk autobouwers te interesseren voor uitbesteding aan NedCar stelde het Helmonds bedrijf zich twee voorwaarden. NedCar benadrukt dat zijn ontwerp uitontwikkeld is en gereed voor massaproduktie. Het project is dermate gedetailleerd uitgewerkt dat de gebruiker van de auto alleen nog maar een op afstand uitleesbare smartcard bij zich hoeft te dragen. Als je naar de auto toeloopt, ontgrendelt hij zich, schakelt de elektronische systemen in en is startklaar. Bij het verlaten van de auto gebeurt het omgekeerde.

Ten tweede moest de Access ten opzichte van de nieuwste bestaande modellen in zijn klasse (middelgrote gezinsauto) een technologische sprong voorwaarts zijn. Dat kon mede doordat NedCar erin slaagde het project te laten opnemen in het Europese technologieprogramma Eureka.

Licht en zuinig

Het bedrijf definieert het ontwerp vooral in termen van een kleinere ‘milieugebruiksruimte’ gedurende de gehele levenscyclus: de auto is niet alleen lichter en zuiniger maar is ook gemaakt van een groter percentage herbruikbare materialen waarvan de verwerking minder energie vergt. Het bouwen, ‘oprijden’ van een Access en het hergebruiken van zijn sloopmateriaal veroorzaakt 40 % minder CO₂-uitstoot dan het geval is bij een conventionele auto. De totale milieubelasting (energieverbruik en grondstoffenverbruik) vermindert met 25 %.

Het spaceframe van de carrosserie is opgebouwd uit geëxtrudeerde aluminiumprofielen van Reynolds Automotive, een onderdeel van het gelijknamige aluminiumconcern. Veel gewichtsbesparing en torsiestijfheid is te danken aan het bijzondere ingelijmde dakpaneel dat is gemaakt van Hylite, een laminaat van kunststof en alumimium dat is ontwikkeld door Koninklijke Hoogovens. Het frame wordt aan de buitenkant opgetuigd met koetsdelen van kunststof: bumpers, spatborden en deurpanelen. Bumpers en spatborden weerstaan een botsing bij 16 km/h zonder blijvende vervorming, een voordeel boven blikken auto’s in het steeds drukkere stadsverkeer.

De 1,7 viercilinder multipoint injectiemotor (met variabele regelbare keramische kleppen, van Hoechst) die NedCar ontwikkelde, weegt 50 % minder dan zijn conventionele tegenhangers (83 kW bij 5500 toeren). Hij voldoet aan de strengste Europese en Amerikaanse (Californische) emissie-eisen en verbruikt 4,7 liter benzine op 100 km in de Europese Test Cyclus.

Ten slotte is ook het chassis gemaakt van robuuste geëxtrudeerde profielen van alumium (Reynolds). Dat alles maakt de auto ongeveer 250 kg lichter dan gezinsauto’s van vergelijkbare afmeting (4,23 m x 1,68 m x 1,48 m): 850 kg tegen gemiddeld 1100 kg.

Als het ontwerp werkelijk helemaal produktierijp is, zoals NedCar stelt, dan is dat opmerkelijk: het hele project is in krap drie jaar gerealiseerd. Veel autofabrikanten hebben toch gauw vijf jaar nodig hebben om een opvolger van een bestaand model te ontwikkelen, waarbij de technologische verbeteringen dan incrementeel zijn en niet substantieel zoals bij dit model.

‘European Automotive Technology Congress’, 7 en 8 mei 1996, Eindhoven. Inl.: Euroforum, postbus 845, 5600 AV Eindhoven, tel. (040) 29 7 48 90, fax (040) 297 49 76.

(BIJSCHRIFTEN)

(OPENINGSFOTO FOTO 1)

(BIJ FOTO 2 + 4)

Achteras (links) en voorwielophanging van de Access; er is gebruik gemaakt van veel herbruikbare materialen.

(BIJ FOTO 3)

Het spaceframe van de carrosserie is opgebouwd uit geëxtrudeerde aluminiumprofielen van Reynolds Automotive.

(BIJ FOTO 5)

Door gebruik van een op afstand uitleesbare smartcard wordt de auto ontgrendeld en worden de elektronische systemen ingeschakeld, zodat de auto direct startklaar is.

Artikelen, Uitvinders

MegaPower, grootschalige energiewinning uit de natuur (De Ingenieur, nr. 20, 6 december 1995)

6 december 1995 Erwin Van den Brink

Hier de PDF van het artikel in De Ingenieur: Megapower1995-2016

En hier onder twee websteks waar je er nog wat over vindt:

http://www.solar-tower.org.uk/megapowertower.php?PHPSESSID=5e87907ea6cf285f917966588c1c7c1f

http://www.lgwkater.nl/energie/megapower/megapower.htm

GESLOTEN SYSTEEM VOOR OPWEKKING VAN ENERGIE + BENUTTEN VAN TEMPERATUURVERSCHILLEN IN ATMOSFEER + VOLGENS NLR IS CONSTRUCTIE TECHNISCH MOGELIJK

MegaPower, grootschalige energiewinning uit de natuur

Toren van 5 km in Noordzee voor opwekken energie

Het principe van witte steenkool kan een zeer grootschalige toepassing krijgen. Plaats een gigantische toren in zee, laat gas via een pijp opstijgen tot 5 km hoogte, waar het condenseert en als vloeistof terugloopt tot zeeniveau, waar het door een turbine wordt omgezet in elektrisch vermogen. Onmogelijk? Nee, eerste studies rechtvaardigen nader onderzoek.

– Ing. R.M. van Ginkel –

– Frank Hoos –

– Ir. R.M. Krom –

– Drs.ir. P. van Summeren –

Ing. Van Ginkel en ir. Krom zijn werkzaam bij de Hoogovens Groep BV, Frank Hoos, bedenker van het MegaPower-idee, is werkzaam bij Seatec BV en drs.ir. Van Summeren is free-lance projectleider. Dit haalbaarheidsproject wordt gesteund door Novem. Ook Linde heeft aan het project deelgenomen.

Onder de naam MegaPower wordt sinds een jaar gewerkt aan een haalbaarheidsstudie voor een grootschalig vermogensopwekkings‑ en conversiesysteem. Het voorstellingsvermogen moet hiervoor haast even groot zijn als het installatievermogen: 7000 MW in een installatie van tussen de 4 km en 7,5 km hoogte. Het principe is dat van een gesloten systeem, waarbij een vloeistof verdampt op zeeniveau en op zeer grote hoogte bij de daar heersende lage temperatuur condenseert en teruggeleid wordt naar zeeniveau onder opwekking van vermogen. Het principe is vergelijkbaar met vermogensopwekking uit witte steenkool: water verdampt, stijgt op, beregent de bergen en in de afdaling naar de zee worden waterkrachtcentrales ingezet voor het genereren van vermogen. De eerste studies tonen aan dat het project zowel fysisch als bouwtechnisch haalbaar kan zijn.

In het jaar 2050 naderen de gas‑ en olievoorraden hun einde, terwijl de wereldwijde energiebehoefte blijft stijgen. Er ontstaat dus behoefte aan grootschalig vermogen met andere bronnen dan gas en olie. Steenkool vormt op de lange termijn geen optie, want gezien het laatste rapport van de VN is wel vast komen te staan dat de klimaatverandering daadwerkelijk in gang is gezet en dat CO₂ daarin een voorname rol speelt. Dit noodzaakt te zoeken naar andere en betere oplossingen.

Met MegaPower komt een zeer milieuvriendelijke oplossing in beeld zonder enige CO₂-produktie. Uitganspunt voor MegaPower is dat de temperatuur op grote hoogte (5000…8000 m) aanzienlijk lager is dan op zeeniveau. Om hiervan gebruik te maken in een gesloten systeem zijn zeer grote installaties nodig, waarbij allerlei uitdagingen in de realisatie ervan opdoemen: de constructieve haalbaarheid, de thermodynamische voorwaarden en de uitwerkingen daarvan.

Het fysische principe van een dergelijk gesloten systeem wordt verduidelijkt in afbeelding 1. Het systeem is in de Noordzee gedacht. Het bestaat uit een verdamper op zeeniveau, een stijgpijp voor het gas, een condensor op 5000 m hoogte, een pijp waardoor de vloeistof terugstroomt en een turbine op zeeniveau. De temperatuur op 5000 m hoogte is gebaseerd op de Nasa-standaard die aangeeft hoe de temperatuur met de hoogte varieert voor een standaardatmosfeer. De temperatuur van het zeewater komt overeen met de temperatuur van de Noordzee in juni. De relatief hoge temperatuur is gunstig voor de verdamping van het medium. Het vloeibare medium wordt in de verdamper een gas, stijgt op totdat het in de condensor komt, waar het condenseert. Daarna valt het terug tot op zeeniveau. De potentiële energie van de vloeistof in de condensor wordt in de turbine omgezet in elektrisch vermogen.

Rekenmodel

Om überhaupt berekeningen te kunnen uitvoeren moet het temperatuurverloop op grote hoogte en op zeeniveau bekend zijn. Aan het KNMI zijn derhalve gegevens gevraagd over het weer boven de Noordzee. Omdat het weer boven De Bilt niet significant verschilt van dat boven de Noordzee, zijn de weerdata van het jaar 1986 als uitgangspunt genomen. Deze zijn aangevuld met data van zeewatertemperaturen uit internationale klimaatatlassen. De data van het KNMI geven de hoogte van een drukniveau, de bijbehorende temperatuur en wind (in richting en snelheid).

De zeewatertemperaturen zijn af te lezen uit afbeelding 2. Dit temperatuurverloop is een gemiddelde over tien jaar. Aanvullende gegevens van een bepaald meetpunt, de zeewatertemperatuur bij Noordwijk in 1986, zijn in overeenstemming met die in deze afbeelding.

De temperatuur op 5500 m wordt weergegeven in afbeelding 3. Daarin is duidelijk te zien dat grote dagelijkse afwijkingen van de Nasa-standaard optreden.

In het MegaPower-project wordt uitgegaan van de meest ongunstige situatie. Hoe hoger de temperatuur is op 5500 m, des te slechter dat is voor condensatie. In afbeelding 3 wordt door een getrokken lijn een ongunstig verloop aangegeven.

MegaPower heeft een rekenmodel ontwikkeld waarin het gewenste vermogen, de eigenschappen van de damp, de temperaturen op zeeniveau en op 5000 m hoogte zijn opgenomen. Dit model is gebaseerd op de aanname dat gedurende het transport van beneden naar boven geen warmte met de omgeving wordt uitgewisseld. In het model is het verloop van de druk van een gas met de hoogte in een zwaartekrachtveld in rekening gebracht.

Bij uitwerking van dit model voor butaan, een gas dat verdampt bij ‑0,5 °C en dat een geringe verdampingswarmte heeft, blijkt dat voor een pijp met een doorsnede van ongeveer 50 m (of een bundel pijpen met in totaal een equivalent inwendig oppervlak) en 5000 m lengte, een elektrisch vermogen van 7000 MW beschikbaar kan komen. De butaandamp stijgt op van het zeeniveau met een snelheid van ongeveer 50 m/s en komt op 5000 m hoogte aan met 20 m/s.

Uit de eerste berekingen bleek dat zuiver butaan niet kan voldoen, omdat er geen condensatie optreedt bij gestelde omgevingstemperaturen. Er zijn aan het butaan derhalve additieven toegevoegd. Deze condenseren tijdens het transport en geven hun warmte af aan het butaan. Daardoor komt het butaan met hogere druk dan voorheen aan bij de condensor en is condensatie mogelijk.

Door het geringe temperatuurverschil met de omgeving worden zowel de verdamper als de condensor buitensporig groot. Bovendien betekenden de gegevens van het KNMI voor het MegaPower-project dat een systeem met butaan als medium vele maanden per jaar niet zou kunnen werken. Dit was aanleiding tot het zoeken van andere media en andersoortige systemen.

Medium

Het ontwikkelde rekenmodel biedt de mogelijkheid ook andere media in te voeren. Uit de eerste ervaringen was duidelijk geworden dat de temperatuurniveaus de beperkende factoren waren, en niet zozeer de constructie. Daarom is een aantal stoffen onderzocht op hun mogelijke toepasbaarheid.

De minimaal vereiste temperatuur voor de verdamper moet altijd lager zijn dan de minimum zeewatertemperatuur van 4 °C (in de winter). Deze minimale temperatuur is bovendien afhankelijk van de constructie. In het onderzoek is de minimale temperatuur van de verdamper op 0 °C gelegd. Voor de condensor geldt een soortgelijke beschouwing. Daar is de condensortemperatuur 6 °C hoger genomen dan de omringende lucht.

In de zomer is de temperatuur op 5000 m het hoogst en het temperatuurverschil met het zeewater het kleinst. Derhalve ligt bij die situatie de strengste systeemeis. Daarnaast zijn er uit overwegingen van stabiliteit en sterkte van de constructie nog eisen voor de drukken die mogen optreden in het systeem. Het drukverschil met de omgeving mag niet te groot zijn en zeker niet lager dan de omgevingsdruk.

Een eerste keuze van mogelijke materialen leverde zeventien potentiële kandidaten op. Ook de invloed van additieven op deze materialen is onderzocht. Uit het rekenmodel blijkt dat met voornoemde systeemeisen slechts drie potentiële materialen overblijven. Na invoering van andere voorwaarden zoals vrije convectie van de lucht in de condensor bleef alleen NH₃ als medium over. Alhoewel het systeem binnen de gestelde temperatuurgrenzen functioneert, worden de condensor en verdamper door geringe temperatuurverschillen en grote verdampingswarmte van NH₃ relatief erg groot. Er zijn nog andere voorstellen gedaan, maar die vragen nog nadere uitwerking.

MegaPower-toren

Er is aan het NLR opdracht gegeven na te gaan of een dergelijke constructie technisch gerealiseerd kan worden. De MegaPower-toren wordt getuid vanuit drie punten op zeeniveau. Er zijn twee versies (afbeelding 4, 5 en 6). Beide versies zijn opgebouwd uit modules die een kern van kunststof hebben met aan beide zijden aluminium. Enerzijds wordt de massa van de toren hierdoor beperkt, anderzijds wordt de stijfheid groter. Bovendien is de protectie van belang, inwendig naar de gebruikte media, uitwendig naar meteorologische invloeden. In het MegaPower-project zijn dikten van 250 mm gebruikt.

In versie I zijn er om de 1200 m drijflichamen met waterstof. Er zijn dan vier drijflichamen die een elliptische vorm hebben. De inhoud van deze lichamen varieert met de hoogte. Beneden is de opwaartse kracht groot, dus kan de inhoud relatief klein zijn. Boven is de atmosferische druk klein en moet het drijflichaam relatief een grotere inhoud hebben. Gedacht wordt aan langsdoorsneden van 360 m tot 900 m.

In versie II is het drijfvermogen geïntegreerd in de pijp. Deze wordt daardoor twee keer zo breed op zeeniveau. Ook hier speelt de atmosferische druk op grote hoogten een rol. Daardoor neemt de doorsnede toe tot 165 m op ongeveer 5000 m hoogte.

Het blijkt dat beide versies constructief mogelijk zijn. Bij een flinke storm is de statische deflectie bovenaan de pijp bij versie I (met vier drijflichamen) 344 m, bij de geïntegreerde versie slechts 57 m. Dat is voor beide versies verrassend weinig. Nog meer indruk echter maakte het dynamische gedrag van beide versies. Windstoten van sinusvorm en beperkte duur werden aan de beide versies gegeven. Indien een windstoot op 4500 m wordt gegeven, is de deflectie maximaal 20 m respectievelijk 1 m.

De natrilling van beide versies was verschillend. De dunne mast heeft veel eigenfrequenties voor buigen onder de 0,1 Hz, terwijl de gedistribueerde versie begint bij 10 Hz. De reden voor deze kleine uitwijkingen moet gezocht worden in het enorme gewicht van de condensor. Deze functioneert als stabilisator voor de pijp eronder.

Ook de tuidraden zijn technisch interessant. Zonder de toepassing van nieuwe materialen zal het niet mogelijk zijn de toren te tuien. Nu blijkt dat doorsneden van 0,2 m² van een modern materiaal de spanningen kunnen opvangen, die ontstaan bij stormen en windstoten. De mechanische constructie is derhalve technisch mogelijk.

De manier waarop de pijp opgebouwd moet worden ligt daarmee nog niet vast. Binnen het MegaPower-project is een aantal ideeën bedacht om een pijp van een dergelijke lengte op te bouwen. Uit verder onderzoek van het NLR blijkt dat constructies van nog grotere dimensies technisch mogelijk zijn. Dit opent nieuwe wegen voor andere voorstellen.

Milieutechnische aspecten zijn voor MegaPower van groot belang. Men kan zich voorstellen dat een puntvormige vermogenswinning zich heel anders gedraagt in het milieu dan een vermogenswinning die over een groot oppervlak is verdeeld. Hiervoor zou een model ontwikkeld moeten worden voor zowel de condensor op grote hoogte als de verdamper in de zee. Vanwege de beperkte duur en mogelijkheden van de huidige voorstudie kon alleen de haalbaarheid naar constructie en thermodynamische opzet bekeken worden.

Ten slotte

Door de opmerkelijke resultaten van de voorbereidende haalbaarheidsstudie moet er een uitgebreid voorontwerp komen waarin alle aspecten uitgewerkt, geëvalueerd en afgewogen worden. Er zijn nog veel onuitgewerkte mogelijkheden. De koppeling tussen techniek en technologie moet met grote harmonie tot stand worden gebracht. Voorbeelden daarvan geeft de natuur in grote diversiteiten.

Het idee van MegaPower komt vanuit bewogenheid met de natuur en moet daarom een eerlijke kans krijgen. Zou het niet prachtig zijn als op economische verantwoorde wijze door middel van dit ‘luchtkasteel’ op grote schaal energie uit de natuur gewonnen kan worden?

(BIJSCHRIFTEN)

(CREDIT BIJ DIA)

(Illustratie: Hans Pihl)

Afb. 1 Butaan/NH₃-procescyclus; de vloeistof wordt door het zeewater verdampt en condenseert op grote hoogte; de druk en het debied van de vloeistofkolom worden in energie omgezet.

Afb. 2

Afb. 3

(VOLGENDE DRIE AFBEELDINGEN BIJ ELKAAR PLAATSEN)

Afb. 4

Afb. 5 Separate waterstof drijflichamen.

Afb. 6 Drijfvermogen geïntegreerd in de pijp.

interviews

Erik van de Linde: Zwemmen in een zee van kennis (DI 1995, nr. 19)

30 november 1995 Erwin Van den Brink

1995 19

DRS. ERIK VAN DE LINDE NIEUWE DIRECTEUR VAN STT

Ervaringen van technisch-wetenschappelijk attaché in de VS

Zwemmen in een zee van kennis

De nieuwe directeur van de Stichting Toekomstbeeld der Techniek, drs. Erik van de Linde, is vijf jaar technisch-wetenschappelijk attaché (TWA) in de VS geweest. ‘Een combinatie van kookboek en handigheid’, zegt hij over een deel van het werk. ‘Wie echter trends in technologie-ontwikkeling wil ontdekken, is bij de TWA’s aan het goede adres.’

– Erwin van den Brink –

De auteur is redacteur van De Ingenieur.

In het zojuist verschenen Tussentijds Bericht van de Stichting Toekomstbeeld der Techniek (STT) schrijft dr. J.C.M. Hovers, voorzitter van de Raad van Bestuur van Stork, dat in de toekomst bedrijven zich alleen van concurrenten kunnen blijven onderscheiden door de kennis die zij in hun produkten weten toe te passen. Voorzover het daarbij gaat om technologie, moeten bedrijven zich volgens Hovers de vraag stellen: waar ter Wereld bevindt zich welke technologie, hoe krachtig is zij inhoudelijk, octrooitechnisch, wat levensfase betreft, in hoeverre is zij verkrijgbaar, in licentie of door koop, of juist niet.

De nieuwe directeur van STT, drs. Erik van de Linde, heeft zich de afgelopen vijf jaar beziggehouden met juist deze vraag: hij was technisch-wetenschappelijk attaché (TWA) op de Nederlandse ambassade in Washington.

Nederland is klein maar heeft daardoor een groot buitenland, luidt een gevleugelde uitspraak die ook geldt voor ingenieurs. Daarbij komt dat in dit grote buitenland de waardering voor techniek vaak groter is dan bij ons. De VS besteden per jaar 150 miljard dollar aan onderzoek. Industrie en overheid nemen elk ongeveer de helft van dit bedrag voor hun rekening. Amerikanen kijken daarbij niet alleen naar het commerciële rendement van geïnvesteerde kennis. Er moet ook nog eens iets moois te beleven zijn of iets van een nationale ambitie vorm krijgen. Amerikanen houden daarbij van flink uitpakken zoals met het onderzoekprogramma Biosphere 2 en de Deltaclipper, een raket die verticaal kan landen.

Trends ontdekken

Er valt dus voor ingenieurs over de grens nog heel wat kennis te delven. Met name in de VS, waar Van de Linde de afgelopen vijf jaar TWA was. Toch ziet hij niet veel ingenieurs als technisch ondernemer op eigen houtje poolshoogte gaan nemen in dit eldorado van onderzoek en ontwikkeling.

Van de Linde: ‘Ik denk dat het redelijk is om te zeggen dat ik meer Nederlandse zakenlieden en wetenschappers tegenkwam dan ingenieurs. Maar naar het schijnt gaan er hoe dan ook minder onderzoekers naar de VS toe dan vroeger, om redenen zoals een moeilijk verkoopbaar huis, een werkende partner. Een deel van de bezoeken onttrekt zich aan mijn waarneming: werknemers die voor hun bedrijf worden uitgezonden, congressen bijwonen en dergelijke, hebben daar niet de technisch-wetenschappelijk attaché voor nodig. En alle grote bedrijven hebben een eigen kantoor in de VS.’

De missie van de TWA luidt dat hij voor het Nederlandse bedrijfsleven, maar ook voor overheid en andere instellingen de antenne in het buitenland is voor technische ontwikkelingen. De TWA is direct aanspreekbaar, via telefoon, fax of tijdens het periodieke werkbezoek aan Nederland. De TWA’s in Washington krijgen ongeveer zeshonderd vragen per jaar. Ze moeten zich bevinden in het stadium vóór commercialisering. ‘Als de vragen een marktkarakter hebben, geven wij ze door aan bijvoorbeeld de Nederlandse Kamer van Koophandel in de VS. Als het er echter om gaat trends te ontdekken, dan is een vraag bij ons aan het goede adres.’

Een deel van het werk bestaat uit ‘een combinatie van kookboek en handigheid’. Van de Linde: ‘Bijvoorbeeld: noem een paar adressen van bedrijven die bezig zijn met visionsystemen in plantenkassen. Dat is vrij snel op te zoeken. Veel omvattender is een vraag als: wie zijn de spelers op het gebied van de telecommunicatie, wat gaat de overheid doen, wat wordt de regelgeving, welke fusies verwacht je binnenkort, welke sleuteltechnologieën spelen daarbij een rol.’

Direct contact

Zolang het niet gaat om staatsgeheimen, is het volgens Van de Linde niet moeilijk om aan informatie te komen. ‘Die ligt op straat en voor het opscheppen. Amerikanen praten graag en veel. Het probleem is hoe je het aanbod van informatie selecteert.’

Behalve de financieel-economische computerdatabank Dialog gebruikte Van de Linde vooral de Encyclopaedia of Associations: ‘In de VS is voor alles een vereniging, omdat Amerikanen altijd heel erg ‘netwerkminded’ zijn geweest: je moest elkaar kennen. Dus wemelt het er van de branche- en belangenorganisaties. Die bel je dan op. Dan krijg je iemand aan de lijn die zijn onderwerp propageert. Als hij dan wordt gebeld door iemand die er in is geïnteresseerd: whow! Die kent wel weer drie, vier namen van andere mensen die met die materie bezig zijn. Uit een Dailog-file haalde ik altijd wel een paar namen. Via via kwam ik altijd wel terecht bij een champion, een trekker op het gebied waarover de vraag ging, die mij recente artikelen of papers wilde toefaxen. In mijn ogen was dat betrekkelijk gemakkelijk verkregen informatie. Voor de steller van de vraag was het een enorme uitkomst.’

Maar het bellen van organisaties en van Dialog kan toch ook vanuit Nederland?

Van de Linde: ‘Toch denk ik dat je als je in Washington woont, beter met zo iemand aan de telefoon kunt praten dan wanneer je dat vanuit Nederland doet. Niet alleen vanwege het tijdverschil, maar ook omdat je door onder de Amerikanen te zijn het beste in de gaten krijgt hoe je Amerikanen kunt toespreken. Als je daar woont, zie je meer Amerikaanse televisie, kranten en wat dies meer zij. Ja nu, nu zou ik het ook vanuit Nederland kunnen. Maar naar verloop van tijd zou ik toch de touch verliezen.’

Die vrijgevigheid met informatie is moeilijk te rijmen met het beeld dat Amerikanen harde ondernemers zijn die niet zomaar kennis weggeven. Van de Linde: ‘Maar organisaties bestaan uit veel mensen en in de VS heb je hele grote organisaties, denk maar aan de federal labs. Daarvan zijn er 250, waaronder hele grote, zoals Los Alamos en Sandia van het Department of Energy. Als ik informatie wil halen uit een federal lab, kan ik gaan bellen met een tech-transfer officer. Ik kan ook rechtstreeks bellen met een onderzoeker, want die mensen hebben gewoon een eigen E-mailadres of faxnummer. Onderzoekers praten graag honderduit. En passant schrijf je dat allemaal netjes op. Het is heel lang zo geweest dat men over allerlei soorten van onderzoek geen echte zwijgplicht had. Overigens is die openheid wel een beetje aan het dichtslibben.’

Klopt het beeld dat de VS minder goed dan de Aziatische economieën in staat zijn kennis om te zetten in succesvolle produkten? Van de Linde: ‘Ach, er zijn ook technologieën waar Amerikanen wel degelijk heel veel mee verdienen, zoals de automarkt. De grote drie doen het momenteel weer uitstekend. Op het gebied van chipproduktie zijn de VS nog steeds de grootste. Die positie hebben de Japanners nooit kunnen overnemen.’

Technologiebeleid VS

Ook in de VS woedt nu de discussie over de stagnerende onderzoekinspanningen. De Amerikaanse doctrine luidt dat programmatische sturing van R&D nauwelijks zin heeft. Wie investeert in kennis, krijgt uiteindelijk daarvoor ample reward. Tegenwoordig is dat idee een beetje verlaten.

Van de Linde: ‘President Clinton is begonnen met een technologiebeleid naar Japans en Europees voorbeeld: kennis ontwikkelen met het oog op de toepasbaarheid ervan. Er was natuurlijk technologiebeleid voorzover dat was geïnspireerd door de militaire doctrine, met duidelijk technisch omschreven doelstellingen. Industriebeleid bestaat in de VS helemaal niet, of het moet ad hoc zijn, zoals op het moment dat de laatste fabrikant die speciale gassen fabriceert die nodig zijn bij de superschone chipfabricage, in Japanse handen dreigde te komen.’

‘Er bestaat een groot TNO-achtig instituut van het Department of Commerce: het National Institute of Standards in Technology (NIST). Dat instituut heeft de opdracht gekregen om aan technologiebeleid uitvoering te geven als een soort Senter, de uitvoeringsorganisatie voor het technologiebeleid van het Nederlandse ministerie van EZ.’ Het NIST moet kritische technologieën definiëren, onderzoekvoorstellen selecteren en geld toekennen.

Van de Linde: ‘Die discussie die daaraan vooraf is gegaan, heeft duidelijk gemaakt hoe gevoelig het onderwerp van staatsinmenging in kennisverwerving via programmatische sturing van technologieontwikkeling bij de Amerikanen ligt.’

‘Een van de duurdere programma’s is het Advanced Technology Programm (ATP). Dat moest de civiele tegenhanger worden van Defence Advanced Research Project Agency (DARPA). Men is nu onder druk van de republikeinen de ATP-benadering weer aan het verlaten.’

Men mikt liever op dual use van militaire technologie. Zo is het Global Positioning System (GPS) van satellietnavigatie, waarvan de militaire ontwikkeling begon in de jaren zestig, nu ontdekt door de transportindustrie. Het is een van de eerste projecten waarbij vanaf het begin naar dual use is gekeken: zowel militaire als civiele toepasbaarheid.

Een artikel over GPS in het blad Technieuws, het publikatieforum van de TWA’s, was een van de laatste projecten van Van de Linde. Hoewel het werk van de Stichting Toekomstbeeld der Techniek in essentie wellicht overeenkomsten heeft met dat van de TWA (het opsporen van nieuwe technologietrends) is de aanpak toch anders. Niet langer ad hoc surfen over compernetwerken en het hele land afbellen, maar gedegen vraaggesprekken voeren met de opinieleiders uit de wereld van wetenschap en techniek. ‘Toekomstonderzoek is erg ‘in’ momenteel. De aanpak die STT hanteert sinds de oprichting in 1968, is een heel duurzame gebleken. Studies worden begeleid door iemand van STT die een soort secretaris is, maar ze worden verricht door de mensen die in het dagelijks leven ook daadwerkelijk met de onderzochte materie bezig zijn. Doordat die mensen elkaar ontmoeten via STT, komen ze samen tot een hogere vorm van integratie van kennis, die ze dan hopelijk na die studie weer gebruiken in hun dagelijkse werk. Ik zou geen betere methode weten om aan toepasbare, op de toekomst gerichte kennis te komen.’

Er zijn TWA’s op de ambassades in Washington, Tokio, Bonn, Parijs en Rome. Zij publiceren in ‘Technieuws’. Een gratis abonnement is aan te vragen bij het ministerie van EZ, TWA-systeem (B20/k 400) postbus 20101, 2500 EC Den Haag. Voor informatie over STT: Prinsessegracht 23, postbus 30424, 2500 GK Den Haag, tel. (070) 391 98 56, fax (070) 361 61 85, E-mail: STT@bart.nl.

(QUOTE BIJ PORTRET)

‘Ik zou geen betere methode weten om aan toepasbare, op de toekomst gerichte kennis te komen dan de STT-methode’, drs. Erik van de Linde

(Foto: Benelux Press, Den Haag)

(BIJ DIA)

Nationale ambitie speelt bij sommig onderzoek in de VS een grote rol, zoals bij Biosphere 2, waarbij het gehele ecosysteem op Aarde in een glazen koepel werd nagebouwd.

(Foto: ABC Press, Amsterdam)

(BIJ 2 FOTO’S)

Een van de paradepaardjes van Amerikaanse technologie: de Deltaclipper, een raket die verticaal kan landen.

(Foto’s: McDonnell Douglas)

interviews

Drs. E.J.C. Ottevanger, directeur InnovatieCentrum Uitvindingen (1995 18)

8 november 1995 Erwin Van den Brink

EgbertOttevanger — Drs. E.J.C. Ottevanger: ‘Als je een uitvinding op een bepaalde datum wilt laten registreren, kun je even goed naar de belastingregistratie stappen; dat is een stuk goedkoper.’

OttevangerCombined (klik hier voor de PDF)

1995 18

INTERVIEW

WERKZAAMHEDEN ID-NL, INNOVATIECENTRUM VOOR UITVINDINGEN + MOGELIJKHEDEN VAN NIEUWE OCTROOIWET + PRAKTIJKCASE: POSITIONEREN VAN NIEUWE PAPERCLIP

Drs. E.J.C. Ottevanger, directeur InnovatieCentrum Uitvindingen

‘Octrooiwet maakt je blij met dooie mus’

‘De enige club die structureel voor kleine uitvinders aan het werk is, is ID-NL. En wij zijn de enige instantie die geen inzage heeft gekregen in het wetsontwerp voor de nieuwe Octrooiwet.’ Drs. E.J.C. Ottevanger, directeur van ID-NL, is duidelijk: ‘Een octrooi onder de nieuwe wet is in wezen een wassen neus.’

– Erwin van den Brink –

De auteur is redacteur van De Ingenieur.

‘Het is natuurlijk gemakkelijk om achteraf van de zijlijn een oordeel te geven’, relativeert drs. E.J.C. Ottevanger, directeur van het Specialistisch InnovatieCentrum voor Uitvindingen ID-NL, maar hij kan het toch niet nalaten de Omo Power-affaire aan te halen. Omdat deze zo goed illustreert hoe uitvinders vaak voorbij gaan aan het feit dat de beoogde gebruikers moeten leren omgaan met hun uitvinding.

De concurrentie wist dat de huidige wasgewoonten gelden als maatstaf, ook in tests: heet en intensief wassen. Het was dus eigenlijk een koud kunstje om Omo Power daarmee onderuit te halen als wasmiddel dat gaten veroorzaakt. Het nieuwe revolutionaire wasmiddel veronderstelde immers een totaal andere manier van wassen – vooral veel kouder.

Geen fabrikant van stopcontacten zal zijn produkt voorzien van de waarschuwing dat wie zijn vingers erin steekt een schok kan krijgen. Dat weet immers iedereen. Fabrikanten van magnetronovens voorzien echter hun gebruiksaanwijzing van de mededeling dat je er geen levende have in te drogen moet plaatsen; dit nadat een Amerikaanse dame haar hondje de geest zag geven toen zij het in de magnetron wilde laten drogen.

Alle nieuwe technologie heeft haar eigen acceptatieproces. Het onderkennen van mogelijk verkeerd gebruik van een uitvinding is een van de belangrijkste specialismen van ID-NL. Het centrum bestaat nu vijftien jaar. Ottevanger: ‘We zijn, als je ons beschouwt als patentbroker, kennismakelaar tussen kleine particuliere uitvinders en bedrijven waar we licenties onderbrengen, inmiddels een van de grootste bureaus in de Wereld.’

Octrooiwet

ID-NL brengt niet alleen uitvindingen de markt op, maar doet ook het omgekeerde: voor bedrijven die een bepaald probleem niet krijgen opgelost, zoekt ID-NL de juiste uitvinder. Zo is de zogenoemde ‘gasblaas’ uitgevonden, een opblaasbare zak waarmee bij reparatie aan het aardgasnet een leiding gasdicht kan worden afgesloten. Weliswaar bestond al zo’n blaas of afsluitballon, maar daar lekte altijd gas langs.

De kwestie is of de vervolmaking van zo’n systeem nu een uitvinding is of niet. Wat is uitvinden? Gebeurt uitvinden methodisch of is het een kwestie van ‘plotseling het licht zien’?

Ottevanger: ‘De halve wereld had al geprobeerd om een oplossing te vinden voor dat weglekken van gas, technologische instituten in binnen- en buitenland hebben daar hun tanden op stuk gebeten en het lukte ze dus niet. Wat je dan doet is een stap terugdoen en het probleem eerst in de breedte bekijken. Je selecteert een aantal oplossingsrichtingen en daar kies je de meestbelovende uit. Daarlangs ga je in de diepte. In 90 % van de gevallen lossen we het probleem op. In de helft van de gevallen wordt octrooi aangevraagd. De overigen vragen vaak geen octrooi aan, omdat ze bang zijn daarmee al het geheim van de smid te verklappen.’

Ottevanger: ‘Er zijn ongeveer 100 000 geldige octrooien in Nederland, waarvan 3 % eigendom is van Nederlandse bedrijven. Een octrooi loopt ongeveer tien jaar. Je praat over niet meer dan vierhonderd octrooien op jaarbasis, waarvan de helft van grote bedrijven en de andere helft van kleine particuliere uitvinders. Van die tweehonderd octrooien komen ongeveer twintig via ons tot

stand.’

Wordt dank zij ID-NL meer geoctrooieerd in Nederland dan voorheen?

‘Tegenwoordig vragen veel mensen geen Nederlands octrooi meer aan, maar een Europees octrooi. Voor een paar duizend gulden meer is je octrooi dan in veel meer landen geldig.’

‘De nieuwe Octrooiwet is gekomen omdat steeds minder Nederlandse octrooien werden ingediend. Die wet maakt je blij met een dooie mus als je geen verstand van zaken hebt. Wie onder het regime van de nieuwe wet zijn uitvinding laat registreren heeft daarmee nog geen beschermend octrooi. Pas als iemand anders de uitvinding gaat namaken, gaat de rechter het octrooi toetsen aan de hand van een nieuwheidsonderzoek. In wezen is het dus een wassen neus. De kreet die iedereen slaakt is: het is goedkoper voor de particuliere kleine uitvinder. De enige club die structureel voor kleine uitvinders aan het werk is, is ID-NL. En wij zijn de enige instantie die geen inzage heeft gekregen in het wetsontwerp. Sterker nog: bij het ministerie van Economische Zaken wilden ze dat wij er naar keken, maar dat is ergens van hogerhand verboden.’

‘Een octrooi zegt dus niets. Als je een uitvinding op een bepaalde datum wilt laten registreren, kun je even goed naar de belastingregistratie stappen. Dat is een stuk goedkoper.’

Voorlichting

Hoe had de nieuwe Octrooiwet er volgens ID-NL moeten uitzien?

Ottevanger: ‘Je had kunnen zeggen: vraag je octrooi maar aan in Europa. Als het dan wordt verleend, krijg je het automatisch ook in Nederland. Maar dat kon politiek niet, want elk land wil een duur octrooibureau in stand houden. Vroeger kostte een octrooi 7000…8000 gulden, met nieuwsheidsonderzoek erbij. Nu kost het je 5000 gulden, met nieuwheidsonderzoek misschien 6000 gulden. Ik heb nog nooit meegemaakt dat alleen in Nederland octrooi werd aangevraagd als een bedrijf echt is geïnteresseerd in een uitvinding. Zelfs niet toen het om een bloembollenontsmettingsmachine ging.’

‘Maar enfin, die wet is er nu eenmaal. Waar het nu om gaat is dat de Nederlandse overheid met een heel goed voorlichtingsbeleid zorgt dat mensen begrijpen wat de mogelijkheden zijn (want die zijn er wel degelijk) en wat de onmogelijkheden.’

Wat zijn de mogelijkheden en onmogelijkheden?

‘De onmogelijkheid is dat het gedeponeerde octrooi een niet-getoetst octrooi is. Bij gebrek aan goede voorlichting bestaat het gevaar dat mensen niet datgene hebben wat ze denken te hebben. De mogelijkheid van de wet is dat je bij het doen van een kleine uitvinding, een leuk nieuwigheidje, tóch een aardige stok hebt om de hond te slaan als je octrooi hebt laten deponeren. Je concurrent moet dan allemaal nog maar eens het tegendeel bewijzen. Als je slim werkt met de nieuwe wet, kun je er leuke dingen mee doen.’

‘Voor een nieuw soort paperclip, in het algemeen voor produkten met een korte levenscyclus, is het handig snel een octrooi te kunnen deponeren dat verder nog niet op nieuwheid is getoetst, zodat je snel de markt op kunt. Als het daarentegen gaat om een nieuw molecule waar tien jaar onderzoek in is geïnvesteerd, dan moet een octrooi aan alle kanten zijn getoetst, wil je de kennis goed kunnen beschermen.’

Positioneren

Ottevanger’s kritiek geldt niet alleen de voorlichting over de wet, maar ook de wet zelf: ‘Als je vroeger op een universiteit werkte en je deed een uitvinding, dan was die uitvinding van jou. Onder de nieuwe wet is die uitvinding eigendom van de universiteit, tenzij anders geregeld in de arbeidsovereenkomst. De wetgever wil dat universiteiten meer hun kennis gaan verzilveren. Het probleem is alleen dat universiteiten niet de ervaring hebben om kennis te verkopen, dus die wetsbepaling zal niet het effect hebben dat universiteiten opeens veel meer de kennismarkt opgaan. Het commercialiseren van uitvindingen is werk voor professionals. Anderzijds is de kans groot dat hoogleraren niet meer het vuur uit hun sloffen zullen lopen voor een octrooi als alles wat zij daarvoor als tegenprestatie mogen verwachten een bonus is van een paar duizend gulden.’

Dat is geen prikkel om bijvoorbeeld zoiets vanzelfsprekends als de paperclip te innoveren. De huidige paperclip verbuigt snel, waardoor hij niet meer werkt. Redenerend vanuit die tekortkoming zijn technologen op zoek gegaan naar een duurzamer paperclip. Ottevanger: ‘Het aardige is nu dat de technologen het zagen als handel: het voorziet in een behoefte, terwijl de handelsmensen het vooral zagen als nieuwe technologie, want hij is moeilijker te fabriceren. Het is namelijk een stukje zeer kritisch spuitgietwerk met hoge maattoleranties voor het minuscule klikmechanisme. En er is zoals bij elk nieuw produkt een gebruiksdrempel: je moet even weten hoe je hem om een stapeltje papier klikt.’

‘In het geval van de nieuwe paperclip hebben ze dat heel slim opgelost door hem te presenteren als een produkt dat iets hoogwaardiger is dan een paperclip, namelijk als papierklem in een ordner. Over de werking van een ordner ben je bereid iets meer na te denken als gebruiker. En de paperclip werd gepresenteerd als een hebbedingetje: je kunt er bedrijfslogo’s op drukken bijvoorbeeld. Als hebbedingetje en papierklem in een ordner is hij minder beladen dan als paperclip. Op den duur zullen mensen hem vanzelf als clip accepteren.’

Terug naar Omo Power: ‘Het is gevaarlijk als de producent zo verliefd wordt op zijn nieuwe produkt dat hij vergeet hoe diep gewoonten bij de consument zijn ingesleten. ID-NL positioneert een nieuw produkt vaak eerst heel low profile in een niche. Zo had je Omo Power eerst kunnen positioneren als een heel bijzondere vlekkenverwijderaar, iets wat ik gebruik voor een laatste poging op een overhemd dat eigenlijk al is verknald. Bij gebruik van dat soort middelen lezen mensen namelijk nog de instructie. Als zo’n shirt dan toch kapot gaat, is dat niet erg, want ik had het anders toch weggegooid. Wij hebben dat positioneren al doende geleerd, omdat we uitvindingen onderbrachten bij bedrijven die maar niet echt van de grond wilden komen. Als je gaat kijken waardoor dat nou komt, blijkt het vaak verkeerd gebruik te zijn.’

ID-NL Specialistisch InnovatieCentrum voor Uitvindingen, postbus 21280, 3001 AG Rotterdam, tel. (010) 413 63 33, fax (010) 412 12 82.

Artikelen

Siemens geeft topprioriteit aan interne milieuzorg (1994 16)

11 oktober 1994 Erwin Van den Brink

1994 16

(STREAMER)

NIEUWE HALOGEENVRIJE KUNSTSTOF VOOR PCB’S + VLOEIBAAR CHEMISCH AFVAL BIJ PRODUKTIEPROCESSEN TERUGGEDRONGEN

(RUBRIEK)

INNOVATIEF

(chapeau)

Siemens geeft topprioriteit aan interne milieuzorg

(Kop)

Geen pc meer op de vuilnishoop

(intro)

De Duitse overheid neemt harde maatregelen om producenten te dwingen hun verantwoordelijkheid te nemen in het terugdringen van de almaar groeiende huishoudelijke afvalstroom. Siemens besloot van de nood een deugd te maken en investeerde in nieuwe milieutechnieken.

– Erwin van den Brink –

(klein en vet)

De auteur is redacteur van De Ingenieur.

Siemens heeft als grote industriële producent in Duitsland met twee categorieën milieuverontreiniging te maken. In het westen loopt het moderne consumptiepatroon spaak en dwingt de overheid Siemens als producent van consumentenelektronica zijn aandeel te nemen in het verminderen van de huishoudelijke afvalstromen. In het voormalige Oost-Duitsland heeft Siemens bedrijven opgekocht waarvan de produktieprocessen zó vervuilend zijn dat wij die als ‘vooroorlogs’ zouden kwalificeren. Interne milieuzorg is vooral daarom bij Siemens topprioriteit. Het feit dat de maximum gevangenisstraf voor milieudelicten in Duitsland wordt verhoogd van vijf naar tien jaar, is daar niet vreemd aan, aldus dr. Wolf-Eberhard Schiegl hoofd van het stafbureau voor milieubescherming binnen de concernafdeling Produktie en Logistiek.

Duitsland loopt in Europa voorop in maatregelen die ertoe moeten leiden dat de afvalstroom kleiner wordt. De maatregelen die moeten leiden tot het hergebruiken van gescheiden facties in het huisvuil zijn daarbij niet onomstreden, maar de industrie beschouwt zulke affaires als aanloopproblemen en heeft zich er, zo bleek tijdens een rondreis langs enkele Siemensvestigingen, volledig mee verzoend dat milieukosten verdisconteerd gaan worden in de produktieprocessen. Die kosten dienen dus zoveel mogelijk te worden uitgebannen.

De nieuwe verordening op ‘elektronisch afval’ kan de internationale concurrentiepositie van de Duitse industrie aanvankelijk ondermijnen, maar soortgelijke maatregelen zullen op Europees en wereldhandelsniveau ongetwijfeld niet uitblijven. Degene die nu zijn research richt op deze problematiek heeft dan een voorsprong, meent dr. Peter-Jörg Kühnel, hoofd Product Recycling bij Siemens.

De nieuwe overheidsmaatregel verplicht detailhandel en fabrikant om afgedankte elektronica en elektrische apparaten terug te nemen van de gebruiker. Siemens ziet dit niet als een eigen bedrijfsactiviteit, maar verwacht dat er steeds meer gespecialiseerde ‘ontmantelingsbedrijven’ zullen komen. Volgens Schiegl werkt dit beter dan het statiegeldsysteem: ‘Statiegeld op verpakkingen kost de Duitse economie vier miljard D-Mark per jaar.’ De opzet van de hele logistieke keten staat echter nog in de kinderschoenen.

In de Benelux, Frankrijk, Zwitserland en Oostenrijk zijn of worden soortgelijke verordeningen voor de verwerking van ‘elektronisch afval’ van kracht. Medio 1995 wordt in Nederland een Algemene Maatregel Van Bestuur (AMVB) van kracht die verwijst naar het hoofdstuk afvalstoffen in de Wet Milieuhygine. Die AMVB maakt producenten van wit- en bruingoed, volgens het ministerie van VROM, ‘conform het beleid van de wieg tot het graf verantwoordelijk voor hun produkten’.

De Siemens Nixdorf PCD 4L personal computer (waarvan de materialen voor 90 % zijn te hergebruiken) zou dit bedrijf het zo vurig gewenste succes op de pc-markt kunnen geven indien óók het consumentengedrag steeds ‘groener’ wordt. Doordat de produktcycli van elektronica (met name personal computers en consumentenelektronica) en elektrische huishoudelijke produkten steeds korter worden, dreigt de afvalberg ons boven het hoofd te groeien. Alleen al in Duitsland wordt elk jaar 1,5 miljoen ton afval van elektronische en elektrische apparaten geproduceerd. Volgens Hansjürgen Kreft, jurist bij het Duitse ministerie voor Milieu, zullen hergebruikvriendelijke apparaten over drie tot vijf jaar beschikbaar zijn. Zij zullen dan zo rond 2005 opgebruikt zijn. Voor pc’s zal dat eerder zijn.

Vooral het feit dat de levenscyclus van computers door de komst van steeds nieuwe generaties en snellere processoren in hoog tempo wordt verkort, staat haaks op het hergebruikstreven. Kühnel denkt dat dit dilemma is op te lossen door een andere afzetconstructie: niet meer gewoon verkopen, maar produkten leasen. De fabrikant, die eigenaar van het apparaat blijft, kan verouderde produkten innemen, renoveren en weer opnieuw op de markt brengen. Bij de afzet van fotokopieerapparaten heeft die constructie geleid tot stelselmatige verbeteringen in de apparatuur.

Nieuwe brandvertragende kunststof

Probleem blijft het in de apparaten verwerkte plastic. Dat zal bij een produktrenovatie onvermijdelijk moeten worden vervangen. Volgens Kühnel is het niet economisch kunststof onderdelen opnieuw te gebruiken. Afgedankt materiaal levert het meeste op door het te verbranden. Zo wordt er tenminste nog nuttige energie uit gehaald.

Probleem is dat veel van de in elektronica verwerkte kunststof een halogeenverbinding bevat waardoor deze materialen voor 8 tot 10 % bestaan uit broom. Door deze verbinding wordt het materiaal brandvertragend gemaakt. Bij verbranding kan giftig gebroomeerd dibenzodioxine en dibenzofuran vrijkomen -verbindingen waartoe de beruchte ‘Seveso-vergiften’ eveneens behoren. Bovendien wordt in sommig materiaal het broomgehalte verlaagd door toevoeging van antimoontrioxide waarvan wordt aangenomen dat het kankerverwekkend is.

Om een alternatief te vinden voor de broomverbinding heeft Siemens een onderzoeksproject opgezet samen met Bayer en Hoechst, gesteund door het ministerie voor Onderzoek en Technologie, het Instituut voor Stralingsonderzoek, de universiteit van Bayreuth en het Kunststofinstituut in Darmstadt. In het aldus ontwikkelde nieuwe materiaal zorgen een fosfor- en een stikstofverbinding voor de brandvertragendheid. De gassen die het materiaal tijdens verbranding afgeeft, zijn minder brandbaar. Bovendien verhinderen zij dat de hitte van de vlam het materiaal bereikt doordat zij een glasachtige isolerende film op het oppervlak vormen.

Bayer en Hoechst kunnen het als zij willen op de markt brengen. Siemens heeft niet het alleenrecht, zegt dr. Wolfgang Rogler van de onderzoek- en ontwikkelingsafdeling van het concern. Het materiaal is evenwel (nog) niet te koop. De kennis die Siemens heeft omtrent de toepassing geeft het bedrijf volgens Rogler een voorsprong van twee tot drie jaar op de concurrenten. De ontwikkeling van PAIC (polyaminoarylisocyanuraat) heeft zo’n f 17 miljoen gekost. Een tamelijk bescheiden bedrag, maar de grote concurrentie van polymeren uit het Verre Oosten verkleint de mogelijkheid tot grote investeringen in dergelijke projecten, aldus Rogler.

Vermindering van de afvalstroom

De succesvolle introductie van nieuwe halogeenvrije brandvertragende materialen voor het persen en gieten van omhulsels en voor pcb’s (printed circuit boards) hangt af van de prijs. Siemens schat dat de prijs 20 % tot 30 % hoger zal zijn dan die van de huidige materialen, mits op grote schaal toegepast – anders is de prijs nog veel hoger. Maar bij verrekening in de totale produktie van een apparaat gaat het om een prijsverhoging van het produkt van 0,2 % tot 0,4 %.

Bij de fabricage van pcb’s is een ‘snijverlies’ van 30 % van het materiaal normaal. Bij de fabricage van omhulsels van micro-elektronica gaat gemiddeld 40 % tot 50 % van het materiaal verloren, soms zelfs 80 %. Als het materiaal een halogeenverbinding bevat, valt het onder de categorie ‘gevaarlijk afval’. De verwerking daarvan kost in Duitsland nu reeds tussen de f 1700 en f 2250 per ton. Alleen al bij de assemblage van pcb’s komt in Duitsland jaarlijks 25 000 ton afval vrij.

Toepassing van kunststoffen die bij verbranding niet toxisch zijn, is dus niet alleen van belang in verband met vernietiging van door huishoudens afgedankte apparaten, maar ook vanwege de milieukosten van produktieprocessen. Bij het verminderen van de eigen afvalstroom gaat het bij Siemens echter vooral om het terugdringen van vloeibaar chemisch afval. Een fabriek waarin aluminium delen worden geëtst produceerde enkele jaren geleden nog 18 000 m³ afvalwater en 7000 ton sludge per jaar. De vervanging van de etslijn zou f 1,9 miljoen kosten en de exploitatie f 2,8 miljoen per jaar. Besloten werd f 1,3 miljoen te investeren in een procedé waarmee uit de gebruikte etsvloeistof het oorspronkelijk zuur en het opgeloste aluminium kon worden teruggewonnen via een proces van diffusiedialyse. Het zuur kan worden hergebruikt en het teruggewonnen aluminium wordt tegen transportkosten verkocht. De exploitatiekosten daalden tot 700 000 gulden per jaar. Dergelijke initiatieven worden genomen, aldus dr. Schiegl, omdat milieuzorg, analoog aan kwaliteitszorg, is gencorporeerd in de bedrijfsvoering, bijvoorbeeld door een gestandaardiseerde procedure voor het ontwerpen van produkten die beoogt milieukosten te minimaliseren.

Schoner produktieproces

Bij bestaande produkten kan vaak het produktieproces schoner worden gemaakt zonder dat veel aan het produkt wordt gesleuteld. Een van de kwaliteitsprodukten waarmee het voormalige Oost-Duitsland in het westen kon concurreren waren de in Rudolstadt gefabriceerde röntgenstraalbuizen. Volks Eigener Betrieb (VEB) ‘Phönix’ was voor de Tweede Wereldoorlog een Siemensvestiging. Siemens nam het in augustus 1991 voor het symbolische bedrag van één D-Mark over van de Treuhandanstalt. Het bedrijf heet nu weer Siemens Röhrenwerk GmbH. Het feit dat in Rudolstadt de prijs van water (dat voorheen gratis was) werd gesteld op zes gulden per kubieke meter, was een duidelijke aanmoediging om het waterverbruik bij het galvaniseren van metalen onderdelen van de röntgenbuizen te verminderen. In het vernieuwde proces wordt geen glycerol meer gebruikt. Ook wordt al het afvalwater van de afzonderlijke galvaniseerstadia niet meer aan het einde van de produktielijn verzameld, maar wordt het binnen elk stadium zoveel mogelijk gezuiverd van nikkel, dan wel chroom dan wel koper. De hoeveelheid afvalwater is verminderd van 500 tot 45 m³ per week, een afname van 90 %. Bij een waterprijs van f 6 levert dat een kostenbesparing op van ruim een half miljoen gulden per jaar. De investering bedroeg ongeveer f 1,5 miljoen en wordt dus in drie jaar terugverdiend. Ook hier blijkt schoon produceren commercieel de meest verstandige weg.

<fotobijschrift>

(Foto: Siemens, München)

Siemens Rudolstadt werkt met een vernieuwd, milieuvriendelijker proces voor het galvaniseren van metalen onderdelen van röntgenstraalbuizen.

<deze foto eventueel, bijschrift>

(Foto: Siemens, München)

De hoeveelheid afvalwater bij de produktie van röntgenstraalbuizen is verminderd met 90 %.

(bijschrift bij illustratie)

(Bron: Siemens)

Dit zijn de structuurformules van nieuwe materialen voor pcb’s en bekledingsmaterialen. Bij verbranding komen geen halogeenverbindingen vrij.

Artikelen

Vierde Europese Kaderprogramma een grabbelton vol tegenstrijdigheden (nr. 10, 1994)

29 mei 1994 Erwin Van den Brink

Is research always able to deliver innovation? Horizon 2020 focuses more than ever on turning scientific breakthroughs into innovative products and services – at least on paper. © EU/Europ. Parliament

(Streamer)

WEINIG INVLOED EUROPEES PARLEMENT OP TECHNOLOGIEBELEID + RUIM 26 MILJARD GULDEN VOOR VIERDE KADERPROGRAMMA

(Bovenkop)

Vierde kaderprogramma een grabbelton vol tegenstrijdigheden

(Kop)

Europees onderzoek: creatief met kurk

(Intro)

Positieve effecten zijn er wel, maar de Europese technologieprogramma’s worden vooral gekenmerkt door een veelheid aan willekeurige onderzoekdoelen. ‘Je moet een aantal strategische toepassingsgebieden definiëren. Op het gebied van de telecommunicatie bijvoorbeeld mobiele communicatie’, geeft dr.ir. N. Hazewindus van Philips als suggestie. – Erwin van den Brink –

Op 22 maart 1994 hebben de regeringen van de landen van de Europese Unie en het Europese parlement overeenstemming bereikt over het vierde zogenoemde ‘kaderprogramma’ waarin de komende vier jaar de subsidiëring (ruim 26,5 miljard gulden) is geregeld van technologisch onderzoek door de Europese Unie. Ook dit kaderprogramma is grotendeels gebaseerd op politieke prioriteitstelling in plaats van op wetenschappelijke relevantie. Zo is bijvoorbeeld geld gereserveerd voor een project naar verbetering van kurk omdat Portugal dreigde anders het kaderprogramma te treffen met een veto. En zo werd met een creatieve toepassing van kurk een morrende lidstaat binnenboord gehouden.

Zolang de lidstaten weigeren zeggenschap over de kwestie af te staan aan het Europese parlement, blijft het kaderprogramma waarschijnlijk een verzameling betrekkelijk willekeurige, door afzonderlijke lidstaten ingebrachte onderzoekdoelen. Op 9 juni 1994 kiezen wij een nieuw Europees parlement. Welk motief dr.ir. N. Hazewindus ook moge leiden bij het uitbrengen van zijn stem, het zal in elk geval niet het Europese technologiebeleid zijn, gezien de geringe invloed daarop van het parlement. Het is de Europese volksvertegenwoordiging zelfs niet gelukt medezeggenschap te krijgen over de uitvoering van het kaderprogramma.

Hazewindus kent het Europese technologiebeleid – voor zover het de informatie- en communicatietechnologie betreft – goed vanuit zijn functie bij Philips, waar hij verantwoordelijk is voor de coördinatie van produktontwikkeling. Philips doet vooral mee aan de onderzoekprojecten op het gebied van informatietechnologie. Het deelprogramma voor IT is met 4,15 miljard gulden het grootste binnen het kaderprogramma.

Voor verandering in het technologiebeleid hoef je niet te gaan stemmen – je moet er voor lobbyen bij je eigen regering en bij de Europese Commissie in Brussel, waaraan de regeringen van de Unie de uitvoering van het programma hebben gedelegeerd.

Samenwerken met concurrenten

De belangrijkste opbrengst van de drie voorgaande kaderprogramma’s is volgens Hazewindus niet zozeer de kennis die het heeft opgeleverd, maar eerder de grensoverschrijdende menselijke netwerken: de relaties tussen onderzoekers van bedrijven uit verschillende landen van de Unie. In het voetspoor van de onderzoekers hebben ook managers dank zij deelname van hun bedrijf aan een Europees onderzoekproject relaties aangeknoopt met collega’s bij concurrenten in andere EU-landen. Het wederzijdse vertrouwen dat daardoor is ontstaan vergemakkelijkt gezamenlijk opereren tegenover Amerikaanse en Japanse concurrenten op de wereldmarkt. Hazewindus: ‘Philips heeft een discussie gehad met SGS Thompson binnen het project voor onderzoek naar een nieuwe fijnere halfgeleider Jessi (Joint European Submicron Sillicon). Die heeft geleid tot een deal om samen een nieuwe generatie technologie te ontwikkelen voor geïntegreerde schakelingen in een laboratorium in Frankrijk.’

Hoewel het ontstaan van netwerken in eerste instantie slechts een neveneffect is van de Europese onderzoeksubsidiëring, vindt Hazewindus het toch wel erg navrant dat de Europese Commissie vervolgens een verdergaande, meer marktgeoriënteerde samenwerking niet wil ondersteunen.

Hazewindus: ‘Toen Esprit eenmaal goed liep, wilde de industrie kijken naar wat meer integrale, dichter bij de markt liggende projecten, Technology Integration Projects, kortweg TIP’s. Op een zeker moment werd Leon Brittan Europees commissaris voor mededinging. Hij was bang dat de commissie via Esprit bezig was met het subsidiëren van Europese kartels-in-wording.’ Een vrees die vooralsnog ongegrond is, omdat de deelnemende bedrijven hun samenwerking beperken tot terreinen die niet wezenlijk zijn voor hun voortbestaan of terreinen waarop zij niet elkaars concurrent zijn.

‘Het gemakkelijkst is natuurlijk verticale samenwerking; Philips als leverancier van componenten en Alcatel als gebruiker van die componenten. Als je toch besluit met concurrenten samen te gaan werken, gaat het vaak alleen goed als er een duidelijke scheiding is op het gebied waarop je samenwerkt en het gebied waarop je elkaars concurrent bent. Zo blijkt het betrekkelijk gemakkelijk te zijn samen te werken op het gebied van de produktietechnologie omdat dit niet weerspiegelt wat je in de markt doet. Samen produktietechnologie delen is gemakkelijker dan samenwerken in produkttechnologie, in bijvoorbeeld een ontwerp voor digitale audiobroadcasting of HDTV.’

Marktverkenning

Over het primaire doel, het verbeteren van de Europese concurrentiepositie door het voortbrengen van technologische kennis, koestert Hazewindus geen al te hoge verwachtingen. ‘Kijk, een deelprogramma zoals Esprit (European Strategic Programm for Research and development in Information Technology) redt de Europese industrie niet. Het helpt slechts bij het oplossen van een technologieprobleem.’

‘Maar in het hele wordingsproces van het ontstaan van idee tot aan marktrijp produkt, is technologie maar een beperkt deel van het traject.’ Daarom schreef de Commissie in het werkdocument voor het kaderprogramma dat waar de eerste drie programma’s ’technology push’ als uitgangspunt hadden (autonome technologie-ontwikkeling creërt zijn eigen afzetmarkt), het vierde programma geënt diende te zijn op behoeften vanuit de markt. ‘Maar het is natuurlijk zeer de vraag of je als Europese Unie in dat tweede deel van het traject, de marktverkenning, zinvol bezig kunt zijn.’

Het gaat er dan immers om je concurrenten met onderzoek te slim af te zijn en dat verdraagt zich niet met de politieke eis dat de Europese Unie alleen pre-competitieve en pre-normatieve programma’s subsidieert.

‘Bovendien is marktverkenning, kijken of de te verwachten onderzoekresultaten tot verkoopbare toepassingen zullen leiden, iets dat in eerste instantie de bedrijven behoren te doen. Die kennen hun klanten. Ik vind dat eigenlijk geen onderwerpen die geschikt zijn voor Europese technologieprogramma’s, tenminste zolang die een sterk top-down, door Brussel beïnvloed karakter hebben waarin bottom-up-initiatieven niet zo worden gewaardeerd.’

‘Toch zijn wij zeer tevreden over wat dank zij de afgelopen drie kaderprogamma’s tot stand is gekomen. Een aantal basistechnologieën heeft een hele stevige zet naar voren gekregen. Bijvoorbeeld die van de integrated circuits. Esprit en Jessi hebben daar duidelijke invloed op gehad.’

Voor Philips zelf geldt dat een onderzoekproject in de applicatiesfeer van grote invloed is geweest op het systeemconcept van de interactieve compact disc, cd-i. Daarnaast heeft Europees onderzoek een wezenlijke bijdrage geleverd aan de ontwikkeling van lithografieapparatuur van ASM Litho, eigendom van Philips, die momenteel de beste ter Wereld is. Er zijn geen ‘grote produkten’ aan te geven die te danken zijn aan Europese onderzoekprojecten, maar in veel produkten is er wel wat van terug te vinden.

Tegenstrijdige doelen

Bedrijven blijken dus uitstekend in staat om zelf ‘Europese kennis’, die op zichzelf geen concurrentievoordeel verschaft omdat ze niet direct commercieel bruikbaar is, toe te passen bij het ontwikkelen van een verkoopbaar, concurrerend produkt.

De Europese Commissie hoeft bedrijven niet met de neus op de markt te drukken, dat doet de markt zelf wel, zoals Philips heeft ondervonden. Hazewindus: ‘Philips heeft weliswaar langdurig en consequent gewerkt aan een goede technologiebasis op het gebied van geïntegreerde circuits, maar in het verleden welicht met te veel de nadruk op de technologie en te weinig op de commerciële toepasbaarheid in produkten. Omdat we een sterke consumentensector hebben, zijn we traditioneel sterk in de IC’s voor de consumentenprodukten. Nu hebben we een succesvolle chip voor desktopvideo en een TV op één chip. Dit soort applicaties kan alleen het bedrijf ontwikkelen dat zijn markt kent. Zoiets komt niet uit Brussel, al worden ze mede mogelijk gemaakt door in Esprit en Jessi ontwikkelde technologie.’ Volgens Hazewindus leidt de flirt met het marktdenken in de Europese subsidieburelen alleen maar tot een amorfe waslijst van onderzoekthema’s.

‘De Commissie moet geweldig oppassen dat zij niet doorschiet naar de andere kant en als het ware de gebruikers gaat vragen: heren, wat had u gedacht. Als je gebruikers vraagt wat ze nodig hebben, krijg je twee soorten reacties. Of een zeer duidelijk omlijnd verzoek, dat meestal is ingegeven door kennis die al aanwezig is; dus dan is het onderzoekstadium al gepasseerd. Of een wens die juist heel vaag is omdat de gebruiker geen idee heeft van de mogelijkheden die technologisch onderzoek zou kunnen bieden.’

‘Het resultaat van die vaagheid is een lijst met doelstellingen die zeer lang is en waarvan veel doelstellingen ook met elkaar in strijd zijn.’ Inderdaad lijkt het kaderprogramma geschreven door iemand die onder een omvallende boekenkast is terechtgekomen: alles is even mooi, zinvol en belangrijk.

‘De voorwaarden voor informatie- en communicatietechnologieprogramma’s van de Europese Unie zoals die nu circuleren, stellen bijvoorbeeld dat programma’s zowel marktgericht als precompetitief moeten zijn. Dat ze zich moeten richten op de sterke kanten van de Europese industrie, maar ook dat ze zwakkere landen moeten helpen. Dat zijn tegengestelde doelen. Dat is de hoofdlijn van mijn kritiek op het vierde kaderprogramma. Ik denk toch dat een kans wordt gemist om een paar keuzen te maken. Daarbij bestaat de neiging te veel van de programma’s te eisen. Er wordt te veel al het heil van verwacht.’

‘Een discussie over de waarde, de prestaties van een technologie, kortom een technologische evaluatie, is nog enigszins hanteerbaar. Als je daarnaast ook nog een discussie moet gaan voeren over de inschatting van de commerciële toepasbaarheid van een technologie, is het eind zoek. De discussie wordt dan omvangrijker en navenant vager en ik denk dat dat de kwaliteit van onderzoekprogramma’s niet ten goede zal komen.’

Strategische toepassingsgebieden

Rijst de vraag hoe het dan wel moet.

‘Wat wij hebben gezegd, een beetje in navolging van de commissie van dr. W. Dekker in het evaluatierapport over het lopende kaderprogramma, komt er op neer dat je een aantal strategische toepassingsgebieden, application foci, moet definiëren. Bijvoorbeeld op het gebied van de consumentenelektronica het hele gebied van multimedia. Op het gebied van de telecommunicatie bijvoorbeeld mobiele communicatie.’ Er worden dan onderzoekprojecten geselecteerd die weliswaar op zichzelf staan, maar wel een kennisbijdrage leveren aan alle ‘application foci’. Hazewindus: Op zo’n manier ben je gericht bezig in een bepaalde markt, bijvoorbeeld bij de consumenten-elektronica een bepaald aspect, bijvoorbeeld multimedia, te versterken.’

‘Daarnaast is meer aandacht nodig voor twee basistechnologieën hardware – componenten – en softwaretechnologie. Bij bedieningsprogrammatuur is meer aandacht nodig voor verschijnselen zoals de mens-machinerelatie. Ik heb dat wel eens gammatechnologie genoemd: technologie die wordt gecombineerd met gedragswetenschap. Hoe een mens omgaat met zijn computer, daar komt een gemiddelde wiskundige niet op tijdens het schrijven van software. Het aspect van de gebruikersvriendelijkheid, daar zou bijvoorbeeld een antropoloog best nog eens zijn licht over kunnen laten schijnen. Door vergaandere toepassing van gammakennis wordt informatica toegankelijk voor veel grotere groepen mensen dan tot nu toe; dat is essentieel.’

Marktbehoefte als selectiecriterium voor onderzoeksubsidiëring is in zoverre verleidelijk dat het een objectief criterium is. Niemand bepaalt de markt. Die bepaalt zichzelf. De criteria zijn nu subjectief. Ze dienen vooral de hogere politieke evenwichtskunst: voor elke lidstaat wat wils.

Starre procedure

De vraag rijst of op het gebied van de technologie-ontwikkeling de oplossing niet kan worden toegepast die Europa in de ruimtevaart met succes heeft toegepast met het agentschap Esa. Esa-lidstaten zijn verplicht tot deelname aan een basisprogramma dat alleen zuiver wetenschappelijk onderzoek behelst en kunnen daarnaast naar keuze deelnemen aan toepassingsprojecten op gebieden zoals aardobservatie en telecommunicatie. De keuze van thema’s wordt niet alleen bepaald in het politieke gremium (de raad van Europese ministers onder wie nationale ruimtevaart resorteert), maar voor een groot deel ook in het wetenschappelijke gremium: de raad van bestuur van Esa zelf.

Hazewindus denkt dat die opzet weinig kans van slagen heeft voor het totale Europese technologische onderzoek. De politiek zal zich die invloed niet laten ontfutselen. Maar het idee is aanlokkelijk en hij heeft er wel een paar concrete opmerkingen over: ‘Het zou klein moeten zijn, met medewerkers van hoge kwaliteit en een roulerende staf. Want wat je ziet is dat de mensen bij de Europese Commissie die de onderzoekthema’s in het kaderprogramma beschrijven, ook een bepaalde thematische kennis hebben opgebouwd. Daardoor krijgen zij een zekere starheid. Het is moeilijk nieuwe onderwerpen naar binnen te kruien, zoals dat thema van de toepassing van gedragswetenschappen op de relatie tussen mens en computer. Daar is dan niemand die zich daar echt mee bezig houdt.’

Een autonoom agentschap kan ook gemakkelijker inspelen op nieuw opkomende thema’s. Behalve starheid is ook traagheid een kenmerk van de huidige procedure voor het maken van een kaderprogramma.

‘Er is een discrepantie met de snelheid van technologische ontwikkelingen die de procedure haast onwerkbaar maakt. We hebben al in de herfst van 1991 met de Europese Commisie gesproken over het werkplan, terwijl het kaderprogramma pas in 1995 daadwerkelijk begint te werken. Een beleidsnota van de commissie over multimedia en informatietechnologie, het recent verschenen witboek, blijkt heel moeilijk nog in te brengen in het ontwerpkaderprogramma. Er wordt wat dat betreft te veel afgegeven op de commissie. Het is meer dat een nieuwe inbreng op het laatste moment het moeizaam bereikte politieke evenwicht weer verstoort.’

Informatie over het Vierde Kaderprogramma is te krijgen bij EG-Liaison, een adviescentrum dat de deelname bevordert aan Europese technologieprogramma’s. Adres: Grote Marktstraat 43. Postbus 13766, 2501 ET Den Haag, tel. (070) 346 72 00, fax (070) 356 28 11.

(QUOTE BIJ PORTRETFOTO)

‘Een programma zoals Esprit redt de Europese industrie niet. Het helpt slechts bij het oplossen van een technologieprobleem’, dr.ir. N. Hazewindus

(Foto: Bas Bakermans, Veldhoven)

(QUOTE)

‘Toch zijn wij zeer tevreden over wat dank zij de afgelopen drie kaderprogamma’s tot stand is gekomen. Een aantal basistechnologieën heeft een hele stevige zet naar voren gekregen’

(BIJSCHRIFTEN)

(BIJ FOTO 1)

Chipproduktie bij Philips, dat vooral meedoet aan de Europese onderzoekprojecten op het gebied van informatietechnologie.

(Foto’s: Philips, Eindhoven)

(BIJ FOTO 2)

Een Europees onderzoekproject in de applicatiesfeer is van grote invloed geweest op het systeemconcept van de interactieve compact disc van Philips.

Artikelen

Industriebeleid in Nederland: De overheid als stiefmoeder van de industrie (DI, 7, 26 april 1994

26 april 1994 Erwin Van den Brink

Die neueste Ausgabe des Forschungsmagazins Pictures of the Future beschäftigt sich mit den Themen virtuelle Fertigung, Materialien für die Umwelt und nahtlose Kommunikation. Das Siemens-Magazin liefert Antworten darauf, wie die Zukunft der industriellen Produktion aussieht und welche Vorteile und Veränderungen das für die Arbeitswelt, die Unternehmen und jeden Einzelnen mit sich bringt. Im zweiten Schwerpunkt berichtet das Magazin darüber, wie sehr die Materialwissenschaft zur Reduktion des Klimawandels beitragen kann. Außerdem beleuchtet das Magazin eine der bedeutendsten Querschnittstechnologien unserer Zeit: die Kommunikationstechnik. The latest issue of the research magazine Pictures of the Future focuses on the areas of virtual production, environmentally friendly materials, and seamless communication. The Siemens magazine describes what industrial production will look like in the future, evaluates the advantages and transformations it will bring to the workplace and companies, and looks at how individuals will be affected. The issue also reports on the contributions that materials science can make to reducing global warming. In addition, it takes a close look at one of the most significant crossover technologies of our time: communication technology. — Die neueste Ausgabe des Forschungsmagazins Pictures of the Future beschäftigt sich mit den Themen virtuelle Fertigung, Materialien für die Umwelt und nahtlose Kommunikation. Das Siemens-Magazin liefert Antworten darauf, wie die Zukunft der industriellen Produktion aussieht und welche Vorteile und Veränderungen das für die Arbeitswelt, die Unternehmen und jeden Einzelnen mit sich bringt. Im zweiten Schwerpunkt berichtet das Magazin darüber, wie sehr die Materialwissenschaft zur Reduktion des Klimawandels beitragen kann. Außerdem beleuchtet das Magazin eine der bedeutendsten Querschnittstechnologien unserer Zeit: die Kommunikationstechnik.
The latest issue of the research magazine Pictures of the Future focuses on the areas of virtual production, environmentally friendly materials, and seamless communication. The Siemens magazine describes what industrial production will look like in the future, evaluates the advantages and transformations it will bring to the workplace and companies, and looks at how individuals will be affected. The issue also reports on the contributions that materials science can make to reducing global warming. In addition, it takes a close look at one of the most significant crossover technologies of our time: communication technology.

Industriebeleid in Nederland Overheid als stiefmoeder van de industrie

(Hier de PDF)Industriebeleid1994

Is Nederland een postindustriële samenleving geworden of zijn er toch nog kansen voor de industrie? Een aantal deskundigen geeft in het zicht van de verkiezingen antwoord op deze vraag en bekijkt kritisch de rol van de overheid. ‘De overheid moet een aantal lange- termijndoelen definiëren op het gebied van fundamenteel onderzoek’, aldus oud-minister Van Aardenne.

– Erwin van den Brink –

Aan de vooravond van de Tweede-Kamer- verkiezingen staan industriepolitiek en technologiebeleid hoger op de agenda dan ooit het geval lijkt te zijn geweest. De voorlopige apotheose in de show van over economie debatterende politieke en wetenschappelijke kopstukken vormde het door het ministerie van Economische Zaken op touw gezette Platform Globalisering.

‘We moeten er van af dat technologiebeleid in dit land conjunctuurpolitiek is; alleen als het slecht gaat met de industrie, is er veel politieke aandacht voor. Dat is het griezelige ervan’, drs. G. van Aardenne. Meer nog dan in de jaren zeventig, toen Neder- land bezig was de textielindustrie en de grote scheepsbouw kwijt te raken, is nu een proces gaande van wereldwijde industriële herverkaveling waarbij sommige Derdewereldlanden ons al voorbij zijn gestreefd in bepaalde hoogwaardige technologieën zoals de bouw van satellieten. Binnen bedrijven die jarenlang in Nederland de technologische koplopers waren, zoals Philips en Fokker, moet de techniek haar primaat prijsgeven aan de marketing. De technologiecurve vlakt af. De intrinsieke verbetering van elke volgende nieuwe versie of generatie van een product marginaliseert. Productcycli worden korter. Design en time-to-market worden dan steeds belangrijker. ‘Het gaat dan om de innovatieketen. Op maatschappelijk terrein begint dat met onderwijs en wetenschapsbeoefening en op ondernemingsniveau gaat het verder met R&D, inkoop, produktie, marketing, promotie. Binnen het bedrijf moeten ondernemerschap en technologie samengaan’, zegt dr. Wim van Gelder, secretaris technologiebeleid bij het Verbond van Nederlandse Ondernemingen (VNO).

Vooral consumentenproducten raken steeds sneller gedateerd – of het nu om de auto van het jaar 1994 gaat of om de gebruikersinterface van computersoftware. Gebruikerscriteria zijn zeer aan mode onderhevig. Ingenieurs dreigen ‘mode-ontwerpers’ te worden.

Technologie volgroeid

Is dit nu een universeel verschijnsel? Zijn wij – om de eigentijdse historicus Francis Fukuyama te parafraseren – gekomen bij ‘het einde van de techniek en de laatste ingenieur’, in de postindustriële samenleving waarin de industrie al haar arbeid heeft uitgestoten en arbeidsinkomen alleen nog wordt verdiend met dienstverlening?

Natuurlijk niet, meent prof.ir. Rik van der Ploeg, kandidaat-Kamerlid voor de PvdA. Het heeft volgens hem alles te maken met het feit dat Nederland in dit opzicht in zichzelf gekeerd is geraakt. Dat de industrieën die sinds de (her)industrialisatie na de Tweede Wereldoorlog in Nederland toonaangevend- zijn geweest nu het punt naderen waarop zij technologisch volgroeid zijn, betekent nog niet dat technologie in zijn totaliteit haar dynamiek aan het verliezen is. De bakens moeten echter wel ingrijpend worden verzet.

Technologische volgroeiing betekent dat andere landen, de Aziatische tijgers bijvoorbeeld, onze industrie in de wereldmarkt kunnen gaan verdringen omdat zij zich ‘onze’ technologie hebben meester gemaakt. Philips bijvoorbeeld moet zich daardoor op het gebied van research omvormen van een ‘technology driven’ bedrijf, dat gewend was te werken in een aanbodeconomie, tot een ‘market driven’ bedrijf in een vraageconomie. De compact disc is waarschijnlijk de laatste technisch revolutionaire uitvinding die te danken is aan het ongebreideld fundamenteel onderzoek van Philips Natlab en die haast probleemloos door de markt is geabsorbeerd, omdat het Nederlandse elektronicaconcern immers ‘de uitvinder’ en dus de eerste was. En zelfs toen kon de koppositie alleen zeker gesteld worden door een strategische samenwerking met het Japanse Sony.

Financiering van R&D

Terwijl de technologische vaart verdwijnt en het steeds moeilijker is een uitvinding te doen die niet snel door anderen kan worden geïmiteerd, nemen R&D-kosten steeds meer toe. Nu Philips niet meer het aanbod kan dicteren maar achter de veranderende vraag aanholt, kan zij zich niet meer de risico’s permitteren van grootschalig fundamenteel onderzoek zoals men bij het Natlab altijd gewend is geweest.

‘De tijd die verstrijkt tussen fundamenteel onder- zoek en commerciële toepasbaarheid is te lang voor een normaal bedrijf. Philips kan dat niet meer op eigen kracht. Alleen Shell nog wel’, meent ex-minister van EZ, drs. Gijs van Aardenne, tegenwoordig voorzitter van het NIVR (Nederlands Instituut voor Vliegtuigontwikkeling en Ruimtevaart) en van ECN (Energie Centrum Nederland) en medeauteur van het WD-verkiezingsprogramma. ‘Daarom moet de overheid een aantal lange-termijndoelen definiëren op het gebied van fundamenteel onderzoek. En verder is er een consistente financiering nodig. We hebben met onze GTI’s (grote technologische instituten) en met TNO een goede intellectuele, maar geen goede financiele infrastructuur. Neem nu het NLR (Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium). Externe opdrachten genoeg uit binnen- en buitenland. Maar je moet altijd ook iets van jezelf in huis hebben, en dat betalen opdrachtgevers niet, want ze gaan er juist vanuit dat je dat al hebt. Het NLR heeft die basiskennis in huis. Dat soort kennis kan echter alleen door de overheid worden gefinancierd. We moeten er van af dat technologiebeleid in dit land conjunctuurpolitiek is; alleen als het slecht gaat met de industrie, is er veel politieke aandacht voor. Dat is het griezelige ervan.’ Dr. van Gelder van het VNO vindt in dit verband de afschaffing van de Instir (innovatiestimuleringsregeling van het ministerie van EZ) een dieptepunt in het technologiebeleid van het vertrek-

bijschrift ‘Nederland gaat niet ten onder aan concurrentie met lagelonenlanden. De concurrentie komt uit landen die meer hebben geïnvesteerd in technologie, niet alleen in materiele technologie, maar vooral in kennis en onderwijs’, prof.ir. Van der Ploeg.

kende kabinet. ‘Na de komst van de Instir zag je het aantal octrooien toenemen en nu zie je dat er weer minder uitvindingen worden geoctrooieerd. Kennelijk heeft Nederland een constante prikkel nodig.’ Gelukkig heeft de regering nu op aandringen van VNO een regeling gemaakt waarbij bedrijven R&D-kosten terugkrijgen via vermindering van de af te dragen loonbelasting; ‘want Nederland kan niet bij het buitenland achterblijven’, benadrukt Van Gelder. ‘In Nederland werd vorig jaar 8 procent van de bedrijfs-R&D door de overheid betaald. In Duitsland is dat 11 procent en in Frankrijk 20 procent. In absolute termen besteden de Duitse en de Franse overheid natuurlijk gigantisch veel meer aan bedrijfs-R&D.’

Afstoten overheidstaken

Volgens Van der Ploeg moet Nederland een technologiegebied opzoeken waarin het koploper is om te midden van economische grootmachten een

(Bijschrift ‘Na de komst van de Instir zag je het aantal octrooien toenemen en nu zie je dat er weer minder uitvindingen worden geoctrooieerd. Kennelijk heeft Nederland een constante prikkel nodig’, dr. Van Gelder.)

positie voor de eigen industrie veilig te stellen. Onderzoek op het gebied van milieu – het klinkt inmiddels bijna als een cliché – kan voor de 21ste eeuw hetzelfde gaan betekenen als het fundamentele onderzoek in de natuurkunde heeft betekend tijdens de tweede helft van de 20ste eeuw: een grotendeels onontgonnen terrein van kennis waarop Neder- land weer technologisch koploper kan worden. Van Aardenne: ‘Milieutechnologie is op zichzelf geen gebied van fundamenteel onderzoek, maar natuurlijk wel een thema waarop wij onderzoek- doelen kunnen kiezen die liggen binnen de nieuwe vakgebieden zoals micro-elektronica, biotechnologie, nieuwe materialen, telematica en energiebesparing.’

Maar voordat Nederland toe komt aan het goed op poten zetten van nieuwe technologie, moet eerst een macro-economisch conflict opgelost worden, meent Van der Ploeg. Hij schetst dat als volgt: ‘De uitstoot van arbeid uit de traditionele ‘harde’ industriële sector door de voortdurende technologische vernieuwing heeft ervoor gezorgd dat relatief steeds meer mensen werken in de – doorgaans publieke – dienstverlening, waar weinig technische vernieuwing mogelijk is omdat het nu eenmaal ‘mensenwerk’ betreft. Omdat de lonen in de publieke sector meegroeien met die in de private sector, soupeert de publieke sector een steeds groter deel op van het nationaal inkomen Dat leidt tot budgettaire spanning – het financieringstekort en hoge sociale lasten. De enige m: nier om die scheefgroei weer recht te trekken is c publieke sector te verkleinen door afstoten va overheidstaken.’ Er liggen wat dat betreft mogelijkheden op het gebied van onderwijs. Marktwerking in het onderwijs is denkbaar door introducering van het profijtbeginsel, het meer zelf zorgdragen voor studiefinanciering en het beperken van de financiering van overheidswege door ‘vouchers’, dat wil zeggen studierechten die men opsoupeert. ‘Dat voorkomt diplomashoppen, liftgedrag en studeren om het studeren’, aldus Van der Ploeg. Studenten zullen meer geneigd zijn datgene te studeren waarin later ook emplooi is te vinden en dat zou de aantrekkingskracht vergroten van het technisch-universitaire onderwijs.

Toegepast onderzoek in verdomhoek

Dat er meer techniek moet worden gestudeerd staat voor Van der Ploeg vast: ‘Nederland gaat ten onder aan concurrentie met lagelonenlanden. De concurrentie komt uit landen die net hebben geïnvesteerd in technologie, niet alleen in materiele technologie, maar vooral in kennis en onderwijs.’

Kader ‘Verkort huidige studieduur’

Van der Ploeg: ‘Wetenschappelijk onderwijs moet optimaal toegankelijk zijn, maar er moet ook een goede selectie zijn van excellence. Verkort daarom de huidige studieduur met een jaar. Het geld dat je daarmee vrijmaakt, is voor vervolgstudies die alleen voor de beste studenten toegankelijk zijn. Dat is een beter systeem om talent naar de oppervlakte te halen dan het verlengen van de studieduur, wat een ad hoc maatregel is.’ ‘De voltooide verkorte basisstudie geeft HBO-ers evenals universitaire studenten recht op een titel. Daarmee voorkom je dat HBO-ers vanwege het verkrijgen van een titel nog twee jaar op de universiteit dingen gaan leren die ze al weten. De voltooide basisstudie geeft toegang tot een vervolgstudie naar keuze. Dat is aantrekkelijk voor mensen die na hun basisstudie eerst een aantal jaren gaan werken en dan tijdens hun loopbaan behoefte krijgen aan afronding van hun academische opleiding. Dat zijn trouwens de best gemotiveerde studenten. Een scheikundige kan besluiten dat het gezien zijn loopbaan goed is verder te studeren in management of psychologie. Dat geeft handen en voeten aan zowel het idee van ‘education permanente’ als aan het idee dat wetenschap interdisciplinair behoort te zijn.’

(einde kader)

Dat beamen ook de medewerkers Evert Elbertse en dr. Wim van Gelder van het VNO. Technologieontwikkeling in Nederland gaat altijd gebukt onder de notie dat wetenschap alleen wetenschap is als zij volledig onafhankelijk, waardenvrij en ongebonden is, niet alleen in ideologisch opzicht maar ook in commercieel opzicht. Omdat het bedrijfsleven vrijwel nergens is betrokken bij het vaststellen van onderzoekdoelen (via bijvoorbeeld onderzoeksponsoring), zit toegepaste wetenschap per definitie in het verdomhoekje en wordt er meestal niet projectgericht gewerkt. In het buitenland wordt wetenschappelijk onderzoek in dienst gesteld van nationale ambities zoals dat bijvoorbeeld het geval is geweest met de ontwikkeling van de lucht- en ruimtevaart in Frankrijk; Airbus en Arianespace zijn twee ondernemingen van wereldformaat. Elbertse: ‘Wij doen niet dat onderzoek waarmee je als gemeenschap geld kunt verdienen. Een octrooi heeft in Nederland gewoon minder status dan een wetenschappelijke publicatie.’

Nederland heeft niet zulke nationale ambities, bevestigt Van der Ploeg ook: ‘Maleisië heeft als doel dat 60 procent van de studenten een bètastudie moet volgen. Bij ons kiest hooguit 20 procent een exacte studie. Techniek, dat is bij ons voor de sulletjes, de ‘eggheads’, de eitjes.’ In het veranderen van dat beeld schiet de overheid schromelijk te- kort door de ‘Kies exact’-campagne te richten op meisjes terwijl er net zozeer behoefte is aan meer jongens die ‘exact’ studeren.

Natie van beleidsmakers

Het feit dat de overheid een ‘traditioneel’ beeld uitdraagt van de industrie, vergroot al evenmin de populariteit van techniek onder jongeren die voor hun beroepskeuze staan. ‘Industriebeleid is gericht op meer van hetzelfde, de oude industrie. Terwijl ik juist doel op ‘industry’ in de Angelsaksische betekenis: nijverheid, dynamiek, op zoek naar nieuwe dingen’, zegt voorzitter Gerard van Dalen van de Vakcentrale voor Middelbaar en Hoger Personeel (MHP). ‘Onze’ industrie, dat is de industrie waar de vaart uit de technologische ontwikkeling is. Van der Ploeg: ‘Die industrie heeft onbedoeld ook haar eigen graf gegraven door de voortdurende arbeidsuitstoot als gevolg van technologische vernieuwing in het verleden. Dat betekent een sterk geslonken politiek en maatschappelijk draagvlak, terwijl die sector juist uitermate belangrijk is voor de nationale economie.’

Met het propageren van een traditioneel beeld versterkt de overheid onder jongeren de Fukuyama-doctrine. Platgezegd: dat alles wat er valt uit te vinden, nu wel zo’n beetje is uitgevonden. ‘En Nederland is daardoor vervolgens verworden tot een natie van beleidsmakers’, sneert Van der Ploeg. ‘Men stelt Nederland wel eens voor als een schip. In de machinekamer is het akelig leeg. Op de brug daarentegen wemelt het van de stuurlui. Maar op de wal ziet het werkelijk zwart van de beleidsmakers die vertellen hoe er gestuurd moet worden. ’ We zijn een beetje bang geworden voor technologische vernieuwing. ‘De overheid moet duidelijk maken dat biotechnologie, genetische modificatie, niet alleen iets controversieels is, met de stier Herman. Bier is ook biotechnologie’, aldus Van Dalen. Hoe traditioneel de opvatting van de overheid over industrie is, werd Van Dalen pijnlijk duidelijk toen er binnen de Sociaal Economische Raad werd gesproken over het middellange-ter- mijnbeleid. ‘Geen van de departementen heeft een duidelijk beeld, laat staan een kostenraming, als het gaat om de ontwikkeling van elektronische infrastructuur in Nederland. Er bemoeien zich allerlei departementen mee, maar niemand doet iets. We moeten voorkomen dat straks de een links rijdt op de elektronische snelweg en de ander rechts.’

Bot protectionisme

De angstvalligheid die zich van Nederland lijkt te hebben meester gemaakt, uit zich niet alleen in een ouderwetse, te beperkte opvatting bij de over-

(Bijschrift octrooi heeft in Nederland gewoon min- der status dan een wetenschappelijke publicatie’, E. Elbertse.)

(Bijschrift ‘Geen van de departementen heeft een duidelijk beeld, laat staan een kostenraming, als het gaat om de ontwikkeling van elektronische infrastructuur in Nederland’, G. van Dalen.)

heid van industrie en in een massale vlucht van jongeren in studierichtingen voor beleidsmakers (economie, rechten, bedrijfskunde), maar ook in bot protectionisme van het bedrijfsleven zelf, aldus Van der Ploeg.

‘De concurrentie komt niet voornamelijk uit de Derde Wereld, waar de lonen laag zijn, maar uit Europa, de VS en Japan, waar de lonen even hoog zijn als hier. Desalniettemin zitten onze grenzen potdicht voor Derdewereldlanden, wat alleen maar betekent dat wij als consument voor veel producten te veel betalen. Als wij de Derde Wereld ongehinderd naar Nederland zouden laten exporteren, ontstaat daar op den duur vanzelf een afzetmarkt voor Nederlandse producten. Protectionisme frustreert alleen maar de ontwikkeling van de welvaart.’ Van der Ploeg verwijst de pleidooien van Timmer en Van der Zwan om de nationale industrie te beschermen tegen buitensporige prijsconcurrentie resoluut naar de prullenmand ‘Protectionisme in laagconjunctuur beschermt leen de ‘lame ducks’ uit het verleden en frustreert nieuwe economische activiteiten.’

Van Dalen (MHP): ‘Werkgevers zien loonmatiging als een middel om te voorkomen dat industrie verdwijnt naar lagelonenlanden. Tegen die lage loonkosten valt niet op te matigen. Dat is een achterhoedegevecht dat bij voorbaat verloren is. kunt de veranderingen in de internationale ; arbeidsverdeling niet tegenhouden. Voortdurend: hameren op loonmatiging, wat de werkgevers : doen, getuigt van gebrek aan elan. Verkleining van het bruto-nettotraject is wel nodig, maar n de oplossing. We moeten nieuwe producten l denken die niet in lagelonenlanden nagemaakt kunnen worden, met name op het gebied van telecommunicatie en de informatietechnologie. Van Gelder (VNO) beaamt weliswaar de noodzaak van het aanboren van nieuwe (export-)markten met nieuwe producten, maar loonmatiging nodig om de industrie de luchtte geven die zij nodig heeft om zich te hergroeperen. ‘Door verlagen van de belasting en sociale lasten moeten wij in huidige economie de kosten met 20 procent kunnen verlagen’, stelt hij. ‘Daarmee moeten wij lucht scheppen voor broodnodige innovatie. ’

Wat Van der Ploeg betreft gaat de overheid de lastendruk verplaatsen van arbeid naar milieu; de bijvoorbeeld energieheffing compenseren met lagere inkomstenbelasting. Of het aanstaande Kamerlid daarmee de handen bij de werkgevers elkaar krijgt, valt te betwijfelen, maar in elk geval zou het milieuvriendelijk consumeren en produceren op die manier worden bevorderd en kan die duurzame goederen een exportpositie word’ opgebouwd.

Bijschrift Assemblagelijn in Singapore; ‘de concurrentie komt niet voornamelijk uit de Derde Wereld, waar de lonen laag zijn, maar uit Europa, de VS en Japan’, Van der Ploeg.

De lngenieurnr. 7-26 aprii 1994

Technologie & Opinie