Tag archieven: research

opiniestukken

Essay in Het Financieele Dagblad

Het Essay (19 maart 2003)

 

tekst erwin van den brink

 

 

Nederland is zonder industrie gedoemd tot verarming

 

De nieuwe Hollandse ziekte

 

Welk doel stelt Nederland zich de komende eeuw? Afglijden tot een verarmde natie met veel inactieve burgers of met nieuw elan een industriebeleid op poten zetten, zodat er voor de derde maal een gouden toekomst gloort? Enkele aanbevelingen voor een nieuw kabinet.

 

Deïndustrialisatie, vergrijzing en een culturele onverschilligheid jegens techniek gaan de Nederlandse welvaart deze eeuw enorm in de tang nemen. Zonder vernieuwende industrie is Nederland gedoemd tot verarming van een hardnekkigheid en langdurigheid, die slechts een historische parallel heeft in de indolente achttiende eeuw. In de politieke analyses is hoegenaamd geen aandacht voor het gevaar van met name de sluipende deïndustrialisatie.

Onlangs liet Ad Huijser, als lid van de Raad van Bestuur van Philips de hoogste verantwoordelijke voor het wereldwijde technologiebeleid van het elektronicaconcern, bijna terloops weten dat de productie en ‘dus ook’ de research van Philips binnen een jaar of vijftien wel zullen zijn vertrokken uit Nederland, naar landen waar voldoende technici zijn en arbeid goedkoper is.

Terwijl hier de jeugd steeds schaarser wordt, willen bovendien steeds minder jongeren werken in beroepen waarvoor exacte dan wel technische kennis is vereist. Het percentage exact opgeleide academici is in Nederland nauwelijks de helft van het Europees gemiddelde, blijkt uit recent Europees onderzoek (Broad European Policy Guidelines, BEPG). Maar economische groei en dus welvaart is nog steeds gebaseerd op technische vooruitgang. Ook ontwikkeling van logistiek en diensten is afhankelijk van nieuwe techniek.

 

VERGRIJZING

Na 2010 neemt het aantal 65-plussers drastisch toe. Nu vormen ze 8 % van de bevolking en in 2040 zal dat boven de 25 % liggen (CBS). Door de afwijkende bevolkingsopbouw zal in Nederland de vergrijzing wat later toeslaan dan in de rest van Europa, maar dan wél veel harder. Ook de Europese Commissie stelt in een recent rapport (The EU Economy 2002 Review) dat de vergrijzing de komende decennia het publieke debat zal gaan domineren. De verantwoordelijke eurocommissaris, Pedro Solbes, spreekt in dit verband van een ‘naderende demografische crisis’. De groei in Europa zal krimpen tot 1,25 %, terwijl de VS hun groei op 2,5 % kunnen handhaven.

Zorg en dienstverlening ten behoeve van koopkrachtige gepensioneerde ‘Zwitserlevers’ gaan op de markt van beroepskeuze en arbeidsmarkt concurreren met de industriële bedrijven om de steeds geringere hoeveelheid (toekomstige) arbeidskrachten. In haar recente rapport The State of the World Population ontvouwt de UNFPA (de VN-organisatie voor bevolkingspolitiek) de theorie van het ‘demografisch dividend’. Dit is de periode waarin de economisch actieve bevolking relatief omvangrijk is ten opzichte van de inactieve bevolking – kinderen én bejaarden. Dit moment doet zich voor wanneer de bevolkingsgroei terugloopt, het aantal kinderen daalt en de vergrijzing nog niet heeft toegeslagen.

Waar in ontwikkelingslanden een proportioneel groot kindertal de economisch actieve bevolking opzadelt met een te grote zorglast en aldus welvaartsontwikkeling frustreert, daar dreigt in de westerse wereld de economisch actieve bevolking in de loop van deze eeuw te bezwijken onder de zorgvraag van ouderen met als gevolg een rem op de vooruitgang. Bedrijven wijken uit naar regio’s waar zich dat dividend manifesteert: Azië en Oost-Europa.

De voor de hand liggende strategie om dit tij te keren is om gericht immigratie te bevorderen. De discussie daarover is geopend. Nederland zou dan aan een kennisinfuus komen te liggen. De vraag is overigens in hoeverre een actieve immigratiepolitiek zoden aan de dijk zet. Het verschil in groei tussen Europa en de VS is grotendeels te verklaren door de grotere aantrekkingskracht van de VS op technotalent uit Azië.

 

ZELFVOORZIENEND

Immigratie als overlevingsstrategie gaat voorbij aan de wezenlijk vraag en die is: in welke mate wil Nederland zelfvoorzienend blijven en welke technische en wetenschappelijke competenties zijn daarvoor nodig? Stroom bijvoorbeeld, waarom importeren we die niet volledig? Dan hebben we die techneuten die daar werken ook niet meer nodig. Omgekeerd: als we vinden dat we niet van andere landen afhankelijk willen zijn, dan zullen we ook in staat moeten zijn om zelf zulke faciliteiten te bouwen en te onderhouden en dus de kennis daarvoor in stand te houden en verder te ontwikkelen.

We kunnen werken aan technologie om met steeds minder actieven te voorzien in de vraag van niet-actieven naar zorg maar ook naar diensten en producten: minimaal invasieve chirurgie, het monitoren van lichaamsfuncties op afstand, allerlei minder belastende onderzoeksmethoden en therapieën, waardoor ouderen minder ‘onder behandeling’ zijn, gerobotiseerde thuishulp, zelfsturende beltaxi’s: in seniorentechnologie ligt een schone toekomst. U verzint wat en er zijn wel weer ergens techneuten die het kunnen maken, is het niet hier dan wel in Polen of Vietnam.

Seniorentechnologie kan de druk op de actieven om met arbeid bij te dragen aan de zorg weliswaar verlichten, maar zij zullen wel moeten helpen de kosten van die technologie op te brengen. Omdat het aantal actieven slinkt, zal de toegevoegde waarde die zij genereren moeten toenemen om de welvaart op peil te houden.

Om dat te bewerkstelligen moeten wij nieuwe economische activiteiten ontwikkelen, waarin wij ons wereldwijd zó onderscheiden dat de hele wereld op dat terrein niet om ons heen kan. Een (export-)activiteit waarmee we zoveel toegevoegde waarde creëren dat het slinkend aantal actieven toch de nationale welvaart in stand kan houden.

 

ZEESLEPER

Om aan te geven wat ik hier bedoel met ‘onderscheidend’ kan ik Nederland als ‘het vervoersbedrijf van Europa’ noemen. Of ‘Nederland als de zeesleper van de wereld’. Als zich een scheepsramp voordoet hebben Nederlanders om de een of andere reden altijd meteen een voet tussen de deur. Helaas is de toegevoegde waarde van vervoer niet zo groot en is Hollands Glorie ondanks zijn heroïek niet de kurk die ons allemaal drijvend houdt.

In off shore zijn we goed, in weg- en waterbouw en in waterbeheer, en dat zullen we ook wel blijven. Net zoals we goed zijn in katalyse, procestechnologie in het algemeen. Een voorbeeld van een industrieel octrooi waarmee een Nederlands bedrijf een unieke positie heeft in een exportmarkt, is de duwschakelband in de continu variabele transmissie van VDT die hard op weg is wereldwijd de standaardversnellingsbak voor personenauto’s te worden. Ook glare, een nieuw en zeer sterk en licht materiaal voor de romphuid van vliegtuigen, de cd-romtechnologie van Philips en de radartechnologie van Thales behoren tot deze categorie octrooien. Overigens is VDT inmiddels Duits (Robert Bosch) en Thales Frans, hetgeen iets zegt over de waarde van de op deze plekken voortgebrachte kennis.

Er is niet al te veel tijd meer om op deze bescheiden roem te teren en dus moeten we onze industrie herdefiniëren, daarvoor uit bestaande referentiekaders stappen en een aantal nieuwe nationale competenties formuleren. Een aardig voorbeeld hiervan gaven enkele strategieconsultants onlangs in Het Financieele Dagblad. Als Nederland te klein is om een hoofdrol te spelen in grote onderzoeksthema’s zoals life sciences, nanotechnologie, dan moeten we ons er in specialiseren om kennis te ontwikkelen waarmee je die kennis kunt lokaliseren en kunt alloceren: Nederland als de kennistransporteur, -makelaar van de wereld. In het historisch licht van Nederland als de uitgever van Europa tijdens de Gouden Eeuw vind ik dat een zeer goede herdefinitie van een bestaande economische activiteit.

 

LICHT

Want nationaal talent wortelt in de geschiedenis. Daarom ook wil de gedachte mij maar niet loslaten dat Nederland en de Nederlanders een metafysische relatie hebben met licht. Hollandse meesters schilderden wereldberoemd licht, Hollands Licht. De lichtmicroscoop is een Nederlandse uitvinding. Sindsdien is Nederland altijd toonaangevend geweest in de optica en de daarmee samenhangende precisie-instrumentenbouw (telescopen en satellieten) en dus ook op het gebied van de astronomie en (nog steeds) het moderne ruimteonderzoek – inmiddels in ook alle andere frequentiegebieden van het elektromagnetisch spectrum naast het zichtbare licht. Verder abstraherend zou je ons nationale talent kunnen omschrijven als ‘waarneming’: op het gebied van radar (Thales, voorheen Hollandse Signaal Apparaten) wordt de Nederlandse productontwikkeling elders in de wereld met argusogen gevolgd. Philips ontstond als een gloeilampenfabriek, maar werd een wereldspeler met producten en patenten op het gebied van licht. De bekendste spin-off is ASML, een van de slechts drie bedrijven in de wereld die in staat zijn precisiemachines te bouwen die met licht chips etsen op wafers. In de bedrijfstak van de (digitale) fotokopieermachines is Océ een niet onaanzienlijke speler. Licht dus.

Licht, omdat Nederlandse wetenschappers, zoals de natuurkundige Nicolaas Bloembergen, al decennia lang een goede partij meeblazen in de wetenschap die zich bezighoudt met licht. Bloembergen won in 1981 een Nobelprijs voor zijn bijdrage aan de ontwikkeling van de laserspectroscopie. Nederland is behoorlijk toonaangevend in de fotonica. De ontwikkelingen op dit gebied in Delft, Twente en Eindhoven worden in de hele wereld nauwlettend gevolgd.

 

TITANENSTRIJD

Een van de meest veelbelovende toepassingen, zo niet De Heilige Graal van de fotonica, is een computer die niet werkt op elektriciteit maar op licht. Stel je voor: het rondpompen van elektronen door een atoomrooster gaat gepaard met weerstand, warmte, elektromagnetische interferentie (‘overspraak’) tussen circuits en, vooral, traag, met slechts 10 % van de lichtsnelheid. Een hoop gedoe. Licht kent geen weerstand, fotonische cicuits interfereren niet. Het grootste probleem is het stilzetten van pulsen en ze vervolgens weer wegzenden, een soort optische condensator waarmee licht schakelbaar wordt. Het temmen van het licht is een titanenstrijd. Volgens deskundigen zou zo’n computer een miljoen maal krachtiger zijn dan wat wij nu gewend zijn.

Wat zouden, in het licht van de vergrijzing en de dreigende verarming, de nationale revenuen zijn als wij in deze duizelingwekkende technologie de uitvindingen doen en de octrooien weten te vestigen die ons land wereldspeler maakt in bijvoorbeeld de bouw van optische transistoren?

Het gaat niet zozeer om de fotonica op zich. Maar het spreekt tot de verbeelding. Er zijn misschien andere, betere, voorbeelden. Waar het om gaat is dat we een beperkt aantal heldere, concrete doelen en uitdagingen formuleren, waarmee we de komende decennia vooruit kunnen. Want tot dusver heeft het industriebeleid in Nederland – voor zover je daar nog van kunt spreken – een hoog me too gehalte: aanhaken bij grote trends en van alles wat. Het is niet erg om ‘de boot te missen’ als we in staat zijn om zelf een boot te bouwen.

Nederland is een industrieland. Grote perioden van voorspoed zijn in onze geschiedenis voorafgegaan door het eerst opnieuw uitvinden van de industrie. Dat ging op voor de Gouden Eeuw en dat ging zo vanaf 1870. Dat was mede te danken aan een onderwijshervorming – de HBS die bij wet werd ingesteld in 1863. De Hogere Burger School was meer dan een eeuw de leverancier van technisch en natuurwetenschappelijk talent.

 

ASSEMBLAGE

De laatste keer dat de regering industrialisatie serieus ter hand nam was in 1946, toen de regeringscommissie onder leiding van ir. Th.P. Tromp besloot een nationale vliegtuig (en later ook ruimtevaart-) industrie op te zetten. Ook de omvorming van De Staats Mijnen naar het huidige chemiebedrijf DSM in de jaren zestig is een goed voorbeeld van de herdefiniëring van een oude industrietak in een moderne evenknie. Maar toch is onze algehele voorstelling van wat industrie is, de ‘moderne maak- en procesindustrie’ nog altijd gestoeld op het concept van de fabriek, zoals dat is ontstaan vanaf 1870. Die fabriek verdwijnt langzamerhand. Wat er voor in de plaats komt, is enigszins voor te stellen aan de hand van decentralisatie van pc-assemblage. Tot voor enige jaren waren dat uitsluitend klassieke grote assemblagelijnen. Wie de weg weet, kan nu in het kleinbedrijf om de hoek buurtwerkplaatsen vinden waar maatwerk-pc’s van het ‘huismerk’ worden samengesteld uit dezelfde modules die je vindt in het binnenste van een merk-pc.

Industrieconsultant Patricia Moody en Richard Morley, de uitvinder van de Programmable Logic Controller, werken die fabricage van de toekomst verder uit in hun boek The Technology Machine. Rapid prototyping technieken zullen evolueren tot productiemethoden die ‘achter in de winkel’ passen. Het zal duidelijk zijn dat de Nederlandse ruimtelijke ordening met zijn strikte scheiding van functies totaal niet is voorbereid op deze nieuwe vorm van industrialisatie.

Het is geen toeval dat met het verdwijnen van de HBS (door de instelling van de Mammoetwet) in 1968 ook het industrieel elan en de status van techniek over hun hoogtepunt heen waren. Vanaf dat moment zette de deïndustrialisatie in. De naoorlogse generatie had zijn utopie bereikt en kreeg oog voor de schaduwzijden van de welvaartsmaatschappij. De grammofoonplaat was de verzinnebeelding van de popcultuur die in protest streefde naar echtheid. Plastic, even tevoren nog het materiaal van de toekomst, stond daarin symbool voor nep en namaak. Wat een ironie. Elpees werden geperst van vinyl, weet u nog? Kunststof in zijn duizenden variëteiten, dat was de grote uitvinding van de scheikunde, een studie die jongeren vlak na de Tweede Wereldoorlog ontzettend hip vonden, ‘vet gaaf’, zouden ze nu zeggen. Voor de kinderen van die jongeren – de babyboomers – was en is chemie synoniem voor milieuvervuiling. Het is een inconsequente en slecht geïnformeerde generatie.

Hun afkeer van techniek luidde de opmars in van de maatschappijwetenschappen en de maatschappijkritiek maar toch scoort natuurwetenschappelijk onderzoek in internationale citatie-indexen nog steeds hoog, terwijl Nederland op het gebied van de mens- en maatschappijwetenschappen nooit internationaal toonaangevend is geworden. Dat zegt iets over ons nationale talent.

 

ZELFONTPLOOIING

Het idee dat Nederland nooit meer een industrieland zal zijn of zelfs nooit echt is geweest (‘we zijn een handelsvolk’), is a-historisch en ontstaan na 1970. We leerden op het HAVO en VWO, de opvolgers van de HBS, dat we vanuit een landbouwsamenleving (primair) waren geëvolueerd naar een industrienatie (secundair) om vervolgens een maatschappij te worden die dreef op diensten (tertiair) en de overheid (quartair) en dat wij die eerste twee stadia definitief hadden afgesloten. Dat is ideologische onzin.

Na de invoering van de Mammoetwet kwam de nadruk in het onderwijs immers steeds meer te liggen op zelfontplooiing door algemene vorming. Het was het sluitstuk van de arbeidersemancipatie – niemand zou nog in een fabriek behoeven te werken.

Tegen dat beeld is geen kruid gewassen. Er zit niets anders op dan ‘fabriek’ ingrijpend te herdefiniëren. De ‘fabriek’ van de toekomst wordt niet zozeer bevolkt door mensen die spullen maken met behulp van machines maar door mensen die producten ontwikkelen die ze laten maken door machines. Zulke fabrieken ontspruiten op de technocampus van de universiteit.

Weliswaar krimpt de werkgelegenheid in de landbouw en de industrie, maar dat komt doordat de kennisintensiviteit en dus productiviteit daar toeneemt. Rondom de duizenden producten die u aantreft in een supermarkt, bevindt zich een enorme media- en marketingindustrie. Maar al die goedjes moeten eerst wel worden uitgevonden, want er zit nog steeds geen gebakken lucht in die verpakkingen. Het vermenigvuldigende effect van de in mankracht relatief kleine voedselverwerkende industrie is zo bezien enorm. Zonder die research kan in het marketingtraject niet die grote toegevoegde waarde worden gecreëerd. Een diensteneconomie zonder industriële basis staat op drijfzand.

 

SPEERPUNTEN

Wij kunnen het heus nog wel een hele tijd uitzingen met die industrie die we sinds 1870 hebben opgebouwd, maar we kunnen de kennis die daar inzit steeds minder exclusief voor onszelf houden. Kennis heeft nu eenmaal de eigenschap zich te verspreiden, al is het maar vanwege het verloop van octrooien. Het concept heeft zijn langste tijd gehad.

Daarom is het hoog tijd dat we op zoek gaan naar nieuwe kennis, radicaal vernieuwende kennis, waarmee we een nieuwe industrie kunnen opzetten met op zijn gebied een aanzienlijke voorsprong op een groot deel van de rest van de wereld. Een Derde Industriële Revolutie na de Eerste in de Gouden Eeuw en de Tweede eind negentiende eeuw.

Behalve fotonica kun je nog wel een stuk of wat van die speerpunten bedenken. Als ze maar doelgericht zijn. De Commissie Tromp had een duidelijk doel en boekte een concreet resultaat. De sluiting van de Staatsmijnen schiep een concreet doel en dito resultaat. De Deltawet had een doel, maar niemand wist dat we de open stormvloedkering en de Maeslantkering zouden bouwen, wonderen van innovatie.

De bouw van een lichtcomputer is een doel, ook al ligt dat nog heel ver weg. Dat we een kennissamenleving willen zijn, is geen doel maar een politieke platitude. Beleidsnota’s en ook de partijprogramma’s van de laatste Kamerverkiezingen staan vol met dit soort clichés.

We moeten industrie dus los leren zien van de oude concepten fabriek, assemblage, productielijn, procesinstallatie en dergelijke. Tegelijkertijd moeten we een beperkt aantal technisch-wetenschappelijke doelen concretiseren. Behalve de lichtcomputer het eerste afstotingsvrije volledig tissue-ge-engineerde kunsthart? Wie zal het zeggen.

Het probleem is dat als er al een sense of purpose is, een doelgerichtheid, die nooit wordt geïnternaliseerd in de politieke gremia, de Tweede Kamer en de regering. De enige manier om dat te bereiken is om van technologie een ministerspost met een departement te maken net zoals dat het geval is in Frankrijk en Duitsland en te zorgen dat die minister de geëigende technisch wetenschappelijke opleidingsachtergrond heeft. De laatste minister die in functie praktizerend technicus was, heette dr.ir. C. Lely en dat was aan het begin van de vorige eeuw.

Ten slotte: zoals de HBS de Tweede Industriële Revolutie de wind in de zeilen gaf, zo moet de Derde Industriële Revolutie worden geschraagd met een maatregel waardoor techniek in het hele curriculum van ons onderwijs vanzelfsprekend en onvermijdelijk, maar ook leuk, uitdagend en relevant wordt. Concrete doelen helpen daarbij beter dan ondoorgrondelijke beleidsnota’s. Toen de Amerikaanse president in 1960 zei dat zijn land voor het einde van het decennium een mens op de maan zou zetten, wilden veel jongeren bij NASA werken. Er valt een hoop te doen in de komende kabinetsperiode.

 

Veel activiteiten van het KIVI staan dit jaar in het teken van ‘Industrie en ingenieurs’. De dreigende teloorgang van onze industrie is ook de aanleiding om ‘Innovatie & Ingenieurs’ te kiezen als het thema van het KIVI-jaarcongres, dat op 11 september plaatsheeft aan de Technische Universiteit Eindhoven. Dat congres gaat over alle kansen en mogelijkheden die voorhanden zijn voor de industrie. Een van de sprekers is Philips-topman ir. Gerard Kleisterlee.

 

 

(QUOTES)

 

Zorg en dienstverlening ten behoeve van koopkrachtige gepensioneerde ‘Zwitserlevers’ gaan op de markt van beroepskeuze en arbeidsmarkt concurreren met de industriële bedrijven om de steeds geringere hoeveelheid arbeidskrachten

 

 

Een van de meest veelbelovende toepassingen, zo niet De Heilige Graal van de fotonica, is een computer die niet werkt op elektriciteit maar op licht

 

 

Ook de omvorming van De Staats Mijnen naar het huidige chemiebedrijf DSM in de jaren zestig is een goed voorbeeld van de herdefiniëring van een oude industrietak in een moderne evenknie

 

 

Zoals de HBS de Tweede Industriële Revolutie de wind in de zeilen gaf, zo moet de Derde Industriële Revolutie worden geschraagd met een maatregel waardoor techniek in het hele curriculum van ons onderwijs vanzelfsprekend en onvermijdelijk, maar ook leuk, uitdagend en relevant wordt

opiniestukken

Om Derde Industriele Revolutie (essay, opiniestuk, 2003)

 

 

Lees hier De Ingenieur met het omslagverhaal over de lichtcomputer uit 2001: 2001-22-23

2-T12-H1-1910 (300206) 'Hochofen in Hörde' Heijenbrock, Herman 1871-1948. 'Hochofen in Hörde', um 1910. Öl auf Leinwand, 128 x 128 cm. Düsseldorf, Thyssen Krupp AG. E: 'Furnaces in Hörde' Heijenbrock, Herman 1871-1948. 'Furnaces in Hörde', c.1910. Oil on canvas, 128 x 128cm. Düsseldorf, Thyssen Krupp AG.
‘Hochofen in Hörde’, 1910, olieverf, door Herman Heijenbrock ( 1871-1948). (eig. Düsseldorf, Thyssen Krupp AG.)

 

 

Het Financieele dagblad –

(Dit stuk verscheen in onder meer De Ingenieur en tevens op 11 februari 2003  in het Financieele Dagblad)

Om de Derde Industriele Revolutie

 

Nederlandse welvaart zit klem tussen gebrek aan industrie en vergrijzing, concludeert Erwin van den Brink. Ga een lichtcomputer bouwen. Dan heeft dit land een doel. Een kenniseconomie willen is geen doel, maar een politieke platitude.

De politieke analyses die voor de verkiezingen over ons zijn uitgestort, besteedden hoegenaamd geen aandacht aan de grootste bedreiging waar Nederland de komende jaren mee wordt geconfronteerd en waarop het nieuwe kabinet een antwoord moet vinden, namelijk die van de nationale verarming. De welvaart loopt gevaar door twee ontwikkelingen: vergrijzing en de-industrialisatie. Onlangs liet Ad Huijser, als bestuurslid van Philips de hoogste verantwoordelijke voor het wereldwijde technologiebeleid van het elektronicaconcern, weten dat productie en dus ook research van Philips binnen een jaar of vijftien vertrokken zijn uit Nederland, naar landen met voldoende technici en goedkope arbeid. Terwijl hier jeugd steeds schaarser wordt, willen bovendien steeds minder jongeren werken in beroepen waarvoor exacte dan wel technische kennis is vereist. Maar economische groei en welvaart zijn nog steeds gebaseerd op technische vooruitgang. Ook ontwikkeling van logistiek en diensten is afhankelijk van nieuwe techniek.

Na 2010 gaat het aantal 65-plussers drastisch toenemen. Nu vormen ze 8 procent van de bevolking en in 2040 zal dat boven 25 procent liggen. De verantwoordelijke eurocommissaris, Pedro Solbes, spreekt van een ‘naderende demografische crisis’. De economische groei in Europa zal krimpen tot 1,25 procent terwijl de VS hun groei op 2,5 procent kunnen handhaven. In haar recente rapport The State of the World Population ontvouwt de UNFPA (de VN-organisatie voor bevolkingspolitiek) de theorie van het demografisch dividend. Dit is de periode waarin de economisch actieve bevolking relatief omvangrijk is ten opzichte van de inactieve bevolking – kinderen en bejaarden. Dit moment doet zich voor wanneer de bevolkingsgroei terugloopt, het aantal kinderen daalt en de vergrijzing nog niet heeft toegeslagen.

 

 

Makerbot Industries LLC
Een 3D-printer

 

Waar in ontwikkelingslanden een proportioneel groot kindertal de economisch actieve bevolking opzadelt met een te grote zorglast en aldus welvaartsgroei frustreert, daar dreigt in de westerse wereld de economisch actieve bevolking in de loop van deze eeuw te bezwijken onder de zorgvraag van ouderen. De voor de hand liggende strategie is om gericht immigratie te bevorderen. De vraag is of actieve immigratiepolitiek zoden aan de dijk zet. De groeivoorsprong van de VS is grotendeels te verklaren door de grotere aantrekkingskracht van de VS op technotalent uit AziÎ.

We kunnen werken aan technologie om met minder actieven te voorzien in de vraag van niet-actieven naar zorg, zoals het monitoren van lichaamsfuncties op afstand, minder belastende onderzoeksmethoden en therapieÎn waardoor ouderen minder behandeling behoeven, gerobotiseerde thuishulp, zelfsturende beltaxi’s. In seniorentechnologie ligt een schone toekomst.

Omdat het aantal actieven afneemt, zal de toegevoegde waarde die de actieven genereren moeten toenemen om de welvaart op peil te houden. Daarvoor moeten wij nieu-we economische activiteiten ontwikkelen waarin wij ons wereldwijd zÛ onderscheiden dat de wereld niet om ons heen kan. Een exportactiviteit waarmee we zoveel toegevoegde waarde creÎren dat het slinkend aantal actieven toch de nationale welvaart in stand kan houden.

Onderscheidend is Nederland bijvoorbeeld als ‘het vervoersbedrijf van Europa’. Of met ‘Nederland als de zeesleper van de wereld’. Als zich een scheepsramp voordoet, hebben Nederlanders altijd meteen een voet tussen de deur. Helaas is de toegevoegde waarde van vervoer niet zo groot en is Hollands Glorie ondanks zijn heroÔek niet de kurk die ons allemaal drijvend houdt. In offshore zijn we goed, ook in weg- en waterbouw en in waterbeheer en dat zullen we wel blijven. Net zoals we goed zijn in katalyse en procestechnologie in het algemeen.

Een voorbeeld van een industrieel octrooi waarmee een Nederlands bedrijf een unieke positie heeft in een exportmarkt is de duwschakelband in de continu variabele transmissie van VDT, die hard op weg is wereldwijd de standaardversnellingsbak voor personenauto’s te worden. Ook Glare, een nieuw, zeer sterk en licht materiaal voor de romphuid van vliegtuigen, de cd-romtechnologie van Philips en de radartechnologie van Thales behoren tot deze categorie octrooien. Overigens is VDT inmiddels Duits (Robert Bosch) en Thales Frans, wat iets zegt over de waarde van de voortgebrachte kennis. Er is niet veel tijd meer om op deze roem te teren en dus is het tijd om onze industrie te herdefiniÎren en daarvoor moeten we uit bestaande referentiekaders stappen en nieuwe nationale competenties formuleren. Een aardig voorbeeld gaven enkele strategieconsultants onlangs in deze krant. Als Nederland te klein is om een hoofdrol te spelen in grote onderzoeksthema’s zoals life sciences, nanotechnologie, dan moeten we ons er in specialiseren om kennis te ontwikkelen waarmee je die kennis kunt lokaliseren en kunt alloceren: Nederland als de kennistransporteur en -makelaar van de wereld. In het historisch licht van Nederland als de uitgever van Europa tijdens de Gouden Eeuw vind ik dat een goede herdefinitie van een bestaande activiteit.

Weiße Biotechnologie Biotechnikum. Biotechniker Franz Gwiazdowski kontrolliert eine laufende Fermentation im 5000-Liter-Fermenter im Biotechnikum. Für das aktive Weiterentwickeln und Optimieren bestehender Verfahren sowie für die Neuentwicklung großtechnischer Fermentationsprozesse stehen im Biotechnikum zahlreiche Reaktoren im Technikumsmaßstab samt Prozessleitsystem zur Verfügung. Abdruck honorarfrei. Copyright by BASF. White Biotechnology Biotech Pilot Plant. Biotechnician Franz Gwiazdowski monitors the progress of fermentation in a 500-liter fermenter in the biotech pilot plant. The biotech pilot plant is equipped with a large number of pilot-scale reactors complete with process control system for the active further development and optimization of existing processes and the development of new large-scale fermentation processes. Print free of charge. Copyright by BASF.
Biotechnician Franz Gwiazdowski monitors the progress of fermentation in a 5000-liter fermenter in the biotech pilot plant. The biotech pilot plant is equipped with a large number of pilot-scale reactors complete with process control system for the active further development and optimization of existing processes and the development of new large-scale fermentation processes. Print free of charge. Copyright by BASF.

Want nationaal talent wortelt in de geschiedenis. Daarom ook wil de gedachte mij maar niet loslaten dat Nederlanders een metafysische relatie hebben met licht. Hollandse meesters schilderden wereldberoemd licht. De lichtmicroscoop is een Nederlandse uitvinding. Sindsdien is Nederland toonaangevend in de optica en de daarmee samenhangende precisie-instrumentenbouw – telescopen en satellieten – dus ook astronomie en het ruimteonderzoek.

Verder abstraherend kun je ons nationale talent omschrijven als ‘waarnemen’: de rest van de wereld volgt met argusogen de Nederlandse ontwikkeling van radar. Philips ontstond als een gloeilampenfabriek en werd een wereldspeler met producten en patenten op het gebied van licht. De bekendste spin off is ASML , een van de slechts drie bedrijven in de wereld die in staat zijn precisiemachines te bouwen die met licht chips etsen op wafers. In de fotokopieermachines is OcÈ een speler met aanzien.

Licht dus, mede dankzij Nederlandse wetenschappers als natuurkundige Nicolaas Bloembergen. Hij won in 1981 een Nobelprijs voor zijn bijdrage aan de laserspectroscopie. Nederland is behoorlijk toonaangevend in de fotonica. Een van de meest veelbelovende toepassingen is een computer die niet werkt op elektriciteit maar op licht. Stel je voor: het rondpompen van elektronen door een atoomrooster gaat gepaard met weerstand, warmte, elektromagnetische interferentie tussen circuits en, vooral, traag, met slechts tien procent van de lichtsnelheid. Een hoop gedoe. Licht kent geen weerstand, fotonische cicuits interfereren niet. Het grootste probleem is het stilzetten van pulsen en ze vervolgens weer wegzenden, een soort optische condensator waarmee licht schakelbaar wordt. Het temmen van het licht is een titanenstrijd. Zo’n computer zou een miljoen maal krachtiger zijn dan wat wij nu gewend zijn. Wat zouden, in het licht van vergrijzing en dreigende verarming, de nationale revenuen zijn als wij in deze duizelingwekkende technologie de uitvindingen doen en de patenten weten te vestigen die ons wereldspeler maken in bijvoorbeeld optische transistoren?

2-T12-E1-1900-3 (35935) 15.000t-Presse bei Krupp / Foto Technik: Metalle / Eisen und Stahl. - 15.000 t - Presse in den Kruppwerken in Essen. - Foto, um 1900. E: 15.000t Press at Krupp / Photo / c.1900 Technology / Metal: Iron and Steel. - 15.000 t - press at the Krupp works in Essen, Germany. - Photo, c.1900.
15.000 tons pers bij Krupp in Essen, circa 1900.

Het gaat niet om de fotonica. Er zijn misschien betere voorbeelden. Waar het om gaat is dat we een beperkt aantal heldere, concrete doelen en uitdagingen formuleren waarmee we de komende decennia vooruit kunnen. Want het is niet erg om ‘de boot te missen’ als we in staat zijn om zelf een boot te bouwen. Nederland is een industrieland. Grote perioden van voorspoed zijn in onze geschiedenis voorafgegaan door het opnieuw uitvinden van de industrie. Dat geldt voor de Gouden Eeuw en dat ging zo vanaf 1870. Dat was mede te danken aan een onderwijshervorming, de hbs, bij wet ingesteld in 1863. De hbs was ruim een eeuw leverancier van technisch en natuurwetenschappelijk talent.

De laatste keer dat de regering industrialisatie serieus ter hand nam was in 1946, toen de regeringscommissie onder leiding van ir Th. P. Tromp besloot een nationale vliegtuigindustrie op te zetten. Ook de omvorming van De Staats Mijnen naar het huidige chemiebedrijf DSM in de jaren zestig is een goed voorbeeld van de herdefiniÎring van een oude industrietak.

De traditionele fabriek verdwijnt. Wat er voor in de plaats komt, zien we aan de decentralisatie van pc-as- semblage. Tot enige jaren geleden waren dat uitsluitend grote assemblagelijnen. Wie de weg weet, kan nu om de hoek buurtwerkplaatsen vinden waar maatwerk-pc’s van het huismerk worden samengesteld uitdezelfde modules als een merk-pc. Productietechnieken passen straks ‘achter in de winkel’.

Het is geen toeval dat met het verdwijnen van de hbs, door de Mammoetwet, in 1968 ook het industrieel elan en de status van techniek over hun hoogtepunt heen waren. Vanaf dat moment zette de de-industrialisatie in. De naoorlogse generatie kreeg oog voor de schaduwzijden van de welvaartsmaatschappij. De grammofoonplaat was de verzinnebeelding van de popcultuur die in protest streefde naar echtheid. Plastic, even tevoren nog het materiaal van de toekomst, stond symbool voor nep en namaak, oh ironie. Kunststof in zijn duizenden variÎteiten was de grote uitvinding van de scheikunde, een studie die jongeren na de Tweede Wereldoorlog hip vonden. Voor hun kinderen – de babyboomers – is chemie synoniem voor milieuvervuiling. Wat een inconsequente en slecht geÔnformeerde generatie.

Het idee dat Nederland nooit meer een industrieland zal zijn of zelfs nooit is geweest – ‘we zijn een handelsvolk’ – is ahistorisch en ontstaan na 1970. We leerden op de havo en vwo, opvolgers van de hbs, dat we vanuit een landbouwsamenleving (primair) waren geÎvolueerd naar een industrienatie (secundair) om vervolgens een maatschappij te worden die dreef op diensten (tertiair) en overheid (kwartair) en dat wij de eerste twee stadia hadden afgesloten. Dat is ideologische onzin.

Na de invoering van de Mammoetwet kwam de nadruk in het onderwijs immers steeds meer te liggen op zelfontplooiing door algemene vorming. Het was het sluitstuk van de arbeidersemancipatie waarna niemand meer in een fabriek zou hoeven werken.

Tegen dat beeld is geen kruid gewassen. Er zit niets anders op dan ‘fabriek’ ingrijpend te herdefiniÎren. De fabriek van de toekomst wordt niet bevolkt door mensen die spullen maken met hulp van machines, maar door mensen die producten ontwikkelen die ze laten maken door machines. Zulke fabrieken ontspruiten op de technocampus van de universiteit. Daarom is het hoog tijd dat we op zoek gaan naar radicaal vernieuwende kennis waarmee we nieuwe industrie kunnen opzetten met aanzienlijke voorsprong op de rest van de wereld. Een Derde IndustriÎle Revolutie na de Eerste in de Gouden Eeuw en de Tweede in de 19de eeuw. De commissie-Tromp had een duidelijk doel en boekte een concreet resultaat. De sluiting van de Staatsmijnen schiep een concreet doel en dito resultaat. De Deltawet schiep een doel, maar niemand wist dat we de openstormvloedkering en de Maeslantkering zouden bouwen, wonderen van innovatie.

De bouw van een lichtcomputer is een doel, ook al ligt dat nog heel ver weg. Dat we een kennissamenleving willen zijn, is geen doel maar een politieke platitude.

We moeten industrie dus los leren zien van de oude concepten en tegelijk moeten we een beperkt aantal technisch-wetenschappelijke doelen concretiseren. Behalve de lichtcomputer, het eerste afstotingsvrije volledig tissue-ge-engineerde kunsthart?

De enige manier om dat te bereiken is om van technologie een ministerspost te maken, zoals het geval is in Frankrijk en Duitsland en te zorgen dat die minister een technisch-wetenschappelijke achtergrond heeft. De laatste minister die in functie praktiserend technicus was, heette dr ir C. Lely en dat was begin vorige eeuw.

Zoals de hbs de Tweede IndustriÎle Revolutie de wind in de zeilen gaf, zo moet de Derde IndustriÎle Revolutie worden geschraagd met een maatregel waardoor techniek in het hele curriculum van ons onderwijs vanzelfsprekend, maar ook uitdagend wordt. Concrete doelen helpen daarbij beter dan beleidsnota’s. Toen de Amerikaanse president in 1960 zei dat zijn land binnen tien jaar een mens op de maan zou zetten, wilden veel jongeren bij Nasa werken. Er valt een hoop te doen in de komende kabinetsperiode.

Erwin van den Brink is hoofdredacteur van het technologietijdschrift De Ingenieur te Diemen.

 

 

Artikelen

Onderzoeken naar productontwikkeling en innovatie – Managers doen vaak ook maar wat (DI, 1998, nr. 10)

Galerij

Solid-Edge-on-Surface-pro-tablet-1900x1067

 

BERENSCHOT RAPPORTEERT OVER PRODUCTONTWIKKELING + EIM ONDERZOCHT INNOVATIE IN DE INDUSTRIE + CHEMIE DOET HET MEESTE AAN INNOVATIE

 

Onderzoeken naar productontwikkeling en innovatie

 

Managers doen vaak ook maar wat

 

Tussen een product en een uitstekend product gaapt nog steeds een kloof zoals tussen droom en daad. De Utrechtse Berenschot Engineering Group constateert dit in het rapport Excellente productontwikkeling. Zijn we al zo ver? EIM uit Zoetermeer onderzocht de innovativiteit van de Nederlandse industrie en ploegde karrevrachten met gegevens door. Bij 2009 van de 10 600 onderzochte bedrijven lopen toch nog R&D’ers rond. Twee rapporten besproken.

– Erwin van den Brink –

 

De auteur is hoofdredacteur van De Ingenieur

 

Er wordt veel onderzocht vandaag de dag. Veel van dat onderzoek leidt op zijn best tot enige wetenschappelijke onderbouwing van al langer bestaande kennis: we wisten het eigenlijk al, maar nu weten we het zeker. En vaak is ook dat nog maar de vraag.

Zoals bijvoorbeeld het onderzoek dat de Berenschot Engineering Group verrichtte naar de staat van de productontwikkeling in de Nederlandse industrie. De onderzoekers schreven vierhonderd bedrijven aan en kregen antwoord van ‘meer dan’ honderd bedrijven. Volgens de auteurs is de enquête representatief voor de onderzochte branches: de machine- en apparatenbouw, de elektrische en optische instrumentenbouw, transportmiddelenmakers en de metaal. Gezien de omvang van de response zullen per bedrijfstak niet meer dan enkele tientallen bedrijven hebben gereageerd.

Dat Nederland ‘meer dan’ 11 000 industriële bedrijven telt, waarvan ruim 2000 ondernemingen eigen R&D-personeel hebben, weten we dankzij het onderzoek De innovativiteit van de Nederlandse industrie van het onderzoeksbureau EIM. Hoewel productontwikkeling niet helemaal synoniem is aan R&D en innovatie, geeft dat toch een indicatie over de relatieve omvang van de steekproef van Berenschot. Het EIM komt op 10 600 bedrijven in 1994 (gegevens van het CBS). Het gaat Nederland sindsdien aardig voor de wind, dus vandaar die 11 000 plus.

2D-Draft

Procesindustrie

Saillant is dat Berenschot de procesindustrie niet apart heeft gecategoriseerd, maar die onderbrengt bij ‘overigen’. Het EIM-onderzoek stelt nu juist dat de chemie, onderdeel van de proces-industrie, wat betreft innovatie met kop en schouders boven alle andere bedrijfstakken uitsteekt. Ver daarachter volgen de machine- en apparatenbouw. De elektrotechnische en medische apparatenbouw staan op de tweede en derde plaats. In het Berenschot-rapport zijn deze branches het meest innovatief als het aan komt op het invoeren van moderne methoden en technieken voor productontwikkeling. Wat dat betreft bevestigt het EIM-onderzoek het Berenschot-rapport, dat de procesindustrie immers buiten beschouwing laat.

Dat de kleinmetaal (Berenschot) van de onderzochte bedrijfstakken de productontwikkeling veel minder vernieuwt dan de elektronische en optische apparatenbouw, is niet zo verrassend, evenmin als dat de grafische industrie (EIM) ‘hekkesluiter’ is op het gebied van innovatie. Kennelijk behoren ASML-Lithography en bedrijven die chips maken niet tot de grafische industrie, alhoewel deze ondernemingen allebei met graveren te maken hebben. Als EIM de bouwers van apparatuur voor het maken van drukwerk ook niet tot de grafische industrie rekent, maar tot de machine- en apparatenbouw, dan blijft in de grafische industrie ook weinig te innoveren over.

 

Discrepantie

Aardig in het Berenschot-rapport is de discrepantie tussen hoe mensen in bedrijven hun eigen werkwijzen kwalificeren en hoe ze werkelijk werken. Zo hebben de vakbladen ons de laatste jaren doodgegooid met het belang van het werken in teams. Berenschot heeft sterk de indruk dat daarom tegenwoordig al snel van een team wordt gesproken als er multidisciplinaire projectvergaderingen zijn, zo lezen we in het rapport. Bestaande structuren krijgen dus vaak mode-etiketten opgeplakt. Ook hier heerst begrippen-inflatie.

Het rapport legt zo de vinger op nog wat van die zere plekken: Iedereen heeft het over concurrent engineering, maar daarvoor is configuratiemanagement een absolute voorwaarde. Concurrent engineering betekent dat tijdens de productontwikkeling verschillende afdelingen zoals engineering, productie (i.v.m. de maakbaarheid) en service (i.v.m. de onderhoudbaarheid) samen tegelijk aan de slag gaan in plaats van na elkaar. Configuratiemanagement zorgt er dan voor dat verschillende disciplines die onafhankelijk van elkaar aan een productontwerp werken, over dezelfde gegevens, tekeningen en werkdocumenten beschikken. Hiervoor is bepalend dat alleen geautoriseerde personen wijzigingen kunnen doorvoeren. Zij beheren de vrijgave van informatie.

Volgens Berenschot beschikt nog maar 32 % van de bedrijven over configuratiemanagement. Product Data Management (PDM) is de automatisering die hoort bij configuratiemanagement. PDM is, samen met Computer Aided Engineering (CAE), nog bij lange na niet ingeburgerd bij bedrijven in tegenstelling tot CAD-systemen en e-mail. Dat PDM nog zo in de kinderschoenen staat, heeft mogelijk te maken met het feit dat bedrijven nog volop bezig zijn met het introduceren van nieuwe methodieken zoals projectmanagement en multidisciplinaire teams.

Time-to-market is een andere hype die we de laatste tijd veel in vakbladen tegenkomen. Het verbeteren van de kwaliteit blijkt echter nog steeds een veel belangrijker aspect van productontwikkeling dan zorgen dat een idee snel als product op de markt komt. Deels is dat te verklaren doordat kwaliteit tegenwoordig meer is dan productkwaliteit alleen en ook gaat over bijvoorbeeld de service aan de klant.

Opvallend is volgens Berenschot het gebrek aan focus bij bedrijven. Managers doet van alles wat, tegelijkertijd en daarom vaak halfslachtig. Tenslotte gaat het management vaak ‘het dak pas repareren als het regent’; het bedrijf is in de problemen geraakt en daarom moet er plotsklaps drastisch worden verbeterd.

Waar het onderzoeksbureau EIM de lezer achterlaat met een vracht feitenmateriaal verbindt adviesbureau Berenschot aan zijn bevindingen in elk geval een conclusie, al is die niet echt nieuw: organisatieverbetering dreigt uit de pas te lopen met automatisering. Informatietechnologie wordt te vaak gezien als doel in plaats van als middel. Problemen worden opgelost door te automatiseren in plaats van eerst te simplificeren en organiseren.

 

L.C. Keulemans, A.J.C.M. Vlaminkx en R. Hanssen: Excellente productontwikkeling. Zijn we al zover? De enquêteresultaten 1997. Berenschot Engineering Group, Utrecht. C3848 – maart 1998. Info: tel.: (030) 291 69 16; Y.M. Prince: De innovativiteit van de Nederlandse industrie. Innovatiemaatstaven op sectorniveau. EIM – Zoetermeer 1997. f 58,81, incl. verzendkosten. ISBN 90 371 0669 2. Info: tel.: 079-341 36 34.

 

 

(FOTO)

 

 

@BIJSCHRIFT = Codor maakt allerlei kunststofproducten, zoals Dubo-ringen voor het borgen van boutverbindigen. De spuitgieterij Dorlon produceert miljoenen ringen per jaar.

 

(Foto: Michel Wielick, Amsterdam)

 

 

(GRAFIEK 1)

 

 

 

@BIJSCHRIFT = Percentages van bedrijven die eigen R&D-personeel in dienst hebben.

 

 

(GRAFIEK 2)

 

@BIJSCHRIFT = De aanwezigheid van IT-systemen in de industrie in percentages.

 

 

(GRAFIEK 3)

 

@BIJSCHRIFT = Concurrentiecriteria in percentages. Bedrijven vinden kwaliteit het belangrijkst.

 

Artikelen

Beste TU van Europa op veel fronten succesvol – Het kalimerocomplex voorbij (TUE, 1998, nr. 9)

logo-tue Schermafbeelding-2011-11-04-om-14.26.33WIJ ZIJN DE WEGENBOUWERS VAN INTERNET + EINDHOVEN WIL AANTREKKELIJK BLIJVEN VOOR STUDENTEN OMDAT HET AANBOD DOOR ONTGROENING EN VERGRIJZING STEEDS KLEINER WORDT

 

Beste TU van Europa op veel fronten succesvol

 

Het kalimerocomplex voorbij

 

PSV is dan wellicht geen landskampioen en Philips’ hoofdkantoor zetelt in Amsterdam, de Technische Universiteit Eindhoven verkeert in een winning mood. Het Duitse weekblad Der Spiegel riep de TUE uit tot de beste technische universiteit van Europa en van de zes toponderzoeksscholen sleepte Eindhoven er twee binnen. Bovendien krijgt de lichtstad een Technologisch Top Instituut. Het kleine broertje van Delft is eindelijk verlost van zijn kalimerocomplex.

– Erwin van den Brink –

 

De auteur is hoofdredacteur van De Ingenieur.

 

In Eindhoven heerst een jeugdig zelfbewustzijn sinds daar in 1996 dr.ir. Henk de Wilt aantrad als voorzitter van het college van bestuur. Hij ontpopte zich al snel als een doener. ‘Elke organisatie waarin het leiderschap twintig jaar constant is geweest, staat open voor verandering’, stelt De Wilt eufemistisch in het laatstverschenen nummer van het tijdschrift Matrix van de TUE.

Sinds minister ir. Jo Ritzen eind vorige maand tijdens de dies van de TU meedeelde dat Eindhoven penvoerder wordt van twee van de zes toponderzoeksscholen, voelen ze zich in de lichtstad definitief niet meer het kleinere broertje van Delft. Bovendien is de TUE penvoerder van het Dutch Polymer Institute en participeert de universiteit in het Netherlands Institute of Metals Research, twee van de vier Technologische Top Instituten (TTI’s) in ons land.

De Wilt weet zich gesteund door Cor Boonstra van Philips, die in de raad van toezicht van de Technische Universiteit Eindhoven zit. Ook Boonstra houdt van opschieten. Het Masterplan Huisvesting wordt daarom versneld uitgevoerd. De verbouwing moet niet in 2008 maar al in 2001 klaar zijn. Met de grootscheepse verbouwing is zo’n 300 miljoen gulden gemoeid. Het universiteitscomplex wordt compacter van opzet, zodat op het terrein ruimte ontstaat voor de komst van TNO Industrie. Andere nieuwe activiteiten aan de periferie van de universiteit zijn de oprichting, samen met NWO, van Eurandom (European Institute for Statistics, Probability, Operations Research and their Applications). Daarnaast heeft de universiteit een houdstermaatschappij opgericht, TUE Holding BV, voor het beheer van werkmaatschappijen waarin zij haar contractactiviteiten voor derden heeft ondergebracht. Onder TUE-Holding valt onder meer Eutechpark, een bedrijfsverzamelgebouw op het terrein voor startende technologie-intensieve bedrijven. Het heeft een gloednieuw ‘multimediapaviljoen’, voor jonge bedrijfjes die actief zijn in de nieuwe media. Dit ‘starterscentrum’ bestaat weliswaar al 12 jaar, maar is per 1 januari als BV verzelfstandigd.

 

Delfts vleugje

De bouwactiviteiten omvatten verder het nieuwe gebouw voor de toponderzoeksschool Cobra die nagenoeg helemaal ‘Eindhovens’ is, behoudens een Delfts vleugje Dimes (Delft Instituut voor Micro-Elektronica en Sub-microntechnologie). Zitten de onderzoekers van andere scholen vaak geografisch zeer verspreid, Cobra, dat staat voor Communication Technology Basic Research and Applications, komt in een gebouw te zitten dat in september 2000 wordt opgeleverd.

Hoewel Eindhoven ook met het penvoerderschap van de toponderzoeksschool NIOK (Nederlands Instituut voor Onderzoek in de Katalyse) goede sier maakt, spreekt het onderzoek van Cobra meer tot de verbeelding, omdat deze school zich bezighoudt met een techniek waar wij allemaal dagelijks direct mee te maken hebben: communicatie. In het kort komt het onderzoek van Cobra er op neer dat om verstopping van de informatiesnelwegen te voorkomen wij data niet alleen optisch transporteren, maar dat vooral het schakelen van al die verkeersstromen op kruispunten optisch moet gebeuren.

‘Wij zijn de wegenbouwers van Internet’, zegt prof.r. J.H. Wolter, wetenschappelijk directeur van Cobra. ‘Het schakelen is de flessehals. Daarom willen wij alles optisch doen: het transport én de verkeersregeling op de kruispunten. Binnen het Interdepartementale Onderzoeks Programma Electro-optics is veel tot stand gebracht met het APEX-project, samen met het bedrijfsleven. Om de balans te vinden is het nodig om het fundamentele onderzoek nu te versterken.’

 

Fotonica

Volgens Wolter ligt de oplossing voor het capaciteitsprobleem van communicatienetwerken in de fotonica, het schakelen met licht in plaats van stroom. Gegevenstransport gebeurt al grotendeels optisch, door glasvezelkabels. Het schakelen gebeurt echter nog met elektronica. In de digitale gegevensverwerking heeft elektriciteit op het niveau van de afzonderlijke schakeling een beperking: er is stroom of niet. Licht heeft een extra dimensie. Het kan niet alleen aan of uit maar de kleurensamenstelling is variabel. Licht heeft het voordeel van paralleliteit. Binnen het spectrum kan elke kleurcomponent aparte informatie dragen. Waar licht een optische microschakeling binnenkomt, passeert het een prisma die het uiteenrafelt in kleuren. Vervolgens wordt elke kleur apart, parallel, geschakeld. Deze methode van het onderbrengen van signalen in bepaalde kleuren of golflengten van het licht heet Wavelength Division Multiplexing (WDM).

Het verder miniaturiseren van optische schakelingen is een van de uitdagingen van Cobra. Wolter: ‘De eerste laboratoriumopstelling mat een bij twee meter. Vervolgens kreeg de schakeling de omvang van een dambord en nu werken we al op microschaal.’ Hij verwacht dat binnen 10 jaar optische gegevensverwerking mogelijk is van datastromen in de orde van grootte van terrabytes per seconde.

 

Laptops

Behalve de kwaliteit van het onderzoek willen ze in Eindhoven ook het onderwijs verbeteren. Aansprekend voorbeeld is natuurlijk het uitreiken van laptops aan alle eerstejaars. ‘Maar daarnaast hebben we het totale onderwijs op de schop genomen’, legt Peter van Dam, hoofd in- en externe betrekkingen van de TU uit. ‘We noemen ons onderwijsconcept ‘ontwerpgestuurd onderwijs’: wij laten studenten in kleine multidisciplinaire groepen werken aan zeer concrete vraagstukken. Eigenlijk zoals ze straks ook binnen een bedrijf als ingenieur moeten fungeren. We leggen de nadruk op de ontwikkeling van nieuwe producten en processen.’

Een goed voorbeeld van zo’n brede, thematische ingenieursopleiding is die tot ingenieur in de biomedische technologie, waarmee de TUE vorig jaar samen met de Universiteit Maastricht is begonnen.

In het zogenoemde Instellingsplan 1998-2001, het ‘businessplan’ van de TU, is vastgelegd dat het concept binnen die periode helemaal moet zijn ingevoerd. Van Dam: ‘We zijn de eerste universiteit in Nederland die nauwgezet vastlegt wat er van jaar tot jaar moet gebeuren.’

Niet alleen de universiteit als instelling krijgt targets, maar ook de docenten. Zij moeten de komende jaren een certificaat halen waaruit blijkt dat zij over voldoende didactische vaardigheden beschikken. Voor nieuwe docenten is zo’n getuigschrift van meet af aan verplicht. Daar staat tegenover dat het vak van docent in een hoger aanzien wordt geplaatst. Er komen meer mogelijkheden om carrière te maken in het geven van onderwijs, terwijl universitaire loopbanen tot nu toe sterk afhankelijk waren van onderzoeksprestaties.

Op die manier hoopt Eindhoven aantrekkelijk te blijven op de markt voor technische studies waar het aanbod van studenten, door de ‘ontgroening en vergrijzing’ steeds kleiner wordt. Vooralsnog slaagt de TU er in jaar op jaar meer eerstejaars binnen te halen.@AFSLUITTEKEN =

 

 

(FOTO)

 

@BIJSCHRIFT = De TUE is de eerste universiteit in Nederland die nauwgezet vastlegt wat er van jaar tot jaar moet gebeuren.

 

@FOTO-CREDIT = (Foto:   )

Artikelen

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

 

klimaatdebat1996_1

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

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

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
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.