Er gaat niets boven Groningen – als het binnen een uur bereikbaar is vanuit Amsterdam – en dat kan. (Opinie, Dagblad van het Noorden, lees hier het stuk in PDF: Snelle trein)
Noordoost Nederland is een krimpregio die bovendien wordt geplaagd door gaswinningsaardbevingen. In de Randstad is de markt voor koopwoningen steeds moeilijker toegankelijk voor met name jonge starters. Er is een oplossing voor deze twee kwesties en die heet: mobiliteit.
Nederland is in de eenentwintigste eeuw geen land meer maar veeleer een stad, een stadsstaat. Als stad is het een van de aangenaamste steden ter wereld om in te wonen omdat de leefomgeving landschappelijke variatie en stedelijke kleinschaligheid heeft behouden. Wat wij ‘steden’ noemen, zijn op de schaal van de megasteden van de eenentwintigste eeuw (20-40 miljoen inwoners) slechts woonwijken. Maar die worden gelukkig gescheiden door open gebieden voor zowel natte als droge recreatie. Nederland is een parkstad. Bovendien beschikken de meeste ‘woonwijken’ over een historische kern waar het cultureel goed toeven is. Tenslotte beschikt de stad over een van de beste infrastructuren ter wereld. Toegang tot lokale voorzieningen zoals winkels, ziekenhuizen, maar ook tot energie, water, communicatie en mobiliteit zijn overal goed geregeld.
Een van de problemen waarmee de stad worstelt is echter een onevenwichtige bevolkingsspreiding. We worden steeds hoger opgeleid. Steeds meer jonge mensen studeren eerst aan een universiteit in een universiteitsstad en vinden daar hun eerste baan. Het werk voor hoogopgeleiden bevindt zich doorgaans in de Randstad en dus is daar de druk op de woningmarkt het grootst.
In de jaren tachtig van de vorige eeuw is geprobeerd iets te doen aan die stedelijke congestie door het groeikernenbeleid. Betaalbare woningen moesten worden gebouwd ver buiten de bestaande stad omdat de grond daar goedkoper is. Het leidde tot het vertrek van autochtone Amsterdammers naar nieuwbouwwijken bij Alkmaar, Hoorn, Almere en Lelystad. Het leidde ook tot veel files: slechte bereikbaarheid.
De tijd is rijp voor een nieuw groeikernenbeleid maar zonder te vervallen in de cruciale fout uit de jaren tachtig: een slechte bereikbaarheid. De verkeersontsluiting gebeurde in de eerste plaats via autowegen en pas daarna begon de aanleg van openbaarvervoercorridors.
Huisvesting is bij de planologie na de Tweede Wereldoorlog altijd het primaire uitgangspunt geweest en al het andere vloeide daar uit voort: recreatie, mobiliteit, e.d. Laten we nu de mobiliteit eens als uitgangspunt nemen en er vanuit gaan dat betere bereikbaarheid van een (nog leeg) gebied het vanzelf aantrekkelijk maakt om er te gaan wonen. Nederlanders laten niet graag de kost voor de baat uitgaan en daarom leggen we liever geen infrastructuur aan naar gebieden waar nog geen woningen staan maar dat is wel de beste manier om planologische processen te versnellen. In elk geval wordt de grond bij een station vanzelf meer waard en dat trekt bouwers aan.
Laten we de mooie historische universiteitsstad Groningen als uitgangspunt nemen. De universiteit uit die stad ambieerde recent plannen om een dependance in China te stichten maar hoeveel aantrekkelijker zou de stad zelf niet worden als ‘dependance’ van Amsterdam als ze elke tien minuten binnen een uur vanuit Amsterdam bereikbaar zou zijn.
De afstand Amsterdam – Groningen over spoor is circa 215 kilometer. De nieuwe ICNG-treinen (Inter City Next Generation) die vanaf 2021 in dienst komen, kunnen een dienstsnelheid van 200 km/h rijden. Belangrijker dan dat is dat de bovenleidingspanning omhoog gaat van 1500 naar 3000 volt en dat het bestaande beveiligingssysteem ATB wordt vervangen door het nieuwe ERTMS. Dit maakt sneller optrekken mogelijk en treinen kunnen veilig dichter op elkaar rijden wat de vervoerscapaciteit op een traject aanzienlijk verhoogt.
Het plan hiervoor van Prorail ligt klaar. De upgrading van het hele spoornet van 1500 naar 3000 volt vergt een investering van ongeveer 400 miljoen euro die naar verwachting binnen tien jaar is terugverdiend. Daarnaast levert het een blijvende energiebesparing op van circa 20 procent.
Uit onderzoek blijkt dat forenzen gemiddeld een uur reistijd als maximum hanteren. De anderhalf uur reistijd die Groningen – Amsterdam minimaal zal kosten onder het 3000 volt-regime, zal verzacht kunnen worden door ten eerste een zeer frequente dienst en ten tweede zitplaatsgarantie. Hoe je a la minute een stoel in de eerstvolgende trein reserveert is technisch niet heel ingewikkeld. De Franse spoorwegen doen het al jaren op hun binnenlandse TGV’s. Tenslotte is de trein ook een werk- en chillplek met café latte en gratis wifi. Als het economische vliegwiel eenmaal goed op gang komt, gaan we die treinen 250 km/h en uiteindelijk 300 km/h laten rijden. Voor bevingsbestendig bouwen is geen hogere wiskunde nodig en op veel plaatsen is eventueel drijvend wonen mogelijk.
Zo helpen we die Randstedelijke millennials aan een betaalbare woning in een mooie ruime omgeving, vlakbij Amsterdam, en geven we de Groningers wat terug voor al dat aardgas.
Onderhoudsmedewerkers zijn in opdracht van ProRail bezig een wissel in het spooremplacement van Amsterdam Centraal vrij te maken van sneeuw en ijs.
Een uniforme Europese richtlijn voor marktwerking op het spoor werkt niet. De zuivere toepassing van die richtlijn veronderstelt splitsing van het (nationale) spoorbedrijf in een aparte railinfrabeheerder en een treinenbedrijf. Maar het is ook zonder plitsing mogelijk ruimte op het spoor te scheppen voor (buitenlandse) concurrenten. Volledige scheiding leidt er toe dat railinfrabeheerder en vervoerder elkaar kunnen tegenwerken waardoor de kosten van het vervoer als geheel stijgen. Het opsporen en elimineren van zulke foute prikkels is beter dan de splitsing weer helemaal terug te draaien.
Zie hier in kort bestek de bevindingen van de eerste grote internationale studie naar marktwerking op het spoor: EVES (Economic Effects of Vertical Separation in the railway sector) in opdracht van de Community of European Railway and Infrastructure Companies (CER) door adviesbureau inno-V (Amsterdam), de universiteit van Leeds (UK), Kobe (Japan) Vrije Universiteit (Amsterdam) en Civity Management Consultants (Duitsland). Volgens een van de auteurs, drs. Didier van de Velde (econoom, directeur van adviesbureau ‘inno-V’ en als onderzoeker werkzaam aan faculteit Techniek, Bestuur en Management van de TU-Delft) is het onderzoek de aanzet tot het ontwikkelen van een methodologie om foute prikkels (in het rapport incentive misalignments genoemd) op te sporen.
Lovers Rail ging van 1996 tot 1999 tevergeefs de concurrentie aan met NS. Het werkt niet om meerdere vervoerders te laten concurreren op hetzelfde railnet, zeker als dat druk is bereden, aldus de EVES-studie.
Minder wissels, digitale seinen, een nationaal metronet…Er is van alles te bedenken om het Nederlandse spoor beter, moderner en efficiënter te maken en minder gevoelig voor storingen, dus beter voorbereid op de winter. Dat was het idee achter onze oproep in het nummer van 31 augustus 2012 om ideeën aan te dragen voor een Witboek Spoor: een handleiding voor de nieuwe Tweede Kamer en regering om toekomstgericht met het spoor aan de slag te gaan. Maar dat alles werkt alleen als de ‘governance’ (de juridisch-economische vormgeving van de sector) klopt, blijkt uit de studie.‘NS op dood spoor’, opende De Telegraaf op 29 september in de bekende chocoladeletters. De krant had de hand weten te leggen op een ‘uiterst geheime’ winteranalyse van Prorail en de NS. De conclusie: het is niet zozeer de techniek die faalt als het een dag flink sneeuwt in de Randstad als wel de communicatie en vooral de organisatie. Er is dan volgens de Telegraaf ‘Een totaal gebrek aan overzicht’. Het klassieke apocriefe voorbeeld is dat van de machinist die vroeger met een gasbrandertje uitstapte om een vastgevroren wissel te ontdooien en die nu Prorail belt om een storingsmonteur te laten komen, wat uren duurt waardoor de hele dienstregeling instort.
De spoorsector was tot 1995 een geïntegreerd bedrijf en heet nu NS reizigers, Prorail, Movares, Strukton. ‘Met deze splitsingen is een zeer complexe situatie ontstaan met grote onderlinge belangentegenstellingen’, schrijft de commissie onder leiding van Tweede Kamerlid Attje Kuiken in het rapport Parlementair onderzoek onderhoud en innovatie spoor. ‘Hierdoor werd de kennis over de infrastructuur versnipperd’ ‘Het gebrek aan kwaliteit en kennis vormt een chronisch probleem binnen Prorail.’
Als splitsing kennelijk zo rampzalig uitpakt, dan ligt het voor de hand van Prorail en NS weer een bedrijf te maken. Dat gaat echter voorbij aan het feit dat de splitsing bedoeld is om met name de NS in staat te stellen om commerciëler te gaan werken. Daarvoor moest het een puur treinenbedrijf worden dat zich zou concentreren op reizigersvervoer. De exploitatie daarvan zou voor de staat als enige aandeelhouder en concessieverlener in elk geval transparanter worden.
Met meer grip op de zaak zou het rijk de subsidie kunnen gaan afbouwen. In 1990 ontving NS 1,4 miljard gulden subsidie. Tegenwoordig krijgt NS geen subsidie meer. Er was nog een tweede aanleiding voor de ‘verzelfstandiging’: de Europese richtlijn 91/440/EG beoogde elke nationale spoorwegmaatschappij te splitsen in een infrabedrijf en een treinenbedrijf. Dat luidde de ‘liberalisatie’ in naar een grenzeloze Europese markt met concurrentie. Die is maar zeer ten dele van de grond gekomen.
De Europese Commissie is volgens Van de Velde verblind geweest door het succes van de liberalisatie in de luchtvaart. ‘Luchtvaart is veel minder complex. Als een vliegtuig niet kan vertrekken hebben andere vliegtuigen daar geen last van. Een kapotte trein blokkeert direct het baanvak. Dat betekent nog al wat als je concurrerende bedrijven met treinen op hetzelfde netwerk wilt laten rijden. Vliegtuigen pendelen op en neer, treinen doen meerdere stations aan. Als je concurrentie tussen treinen op hetzelfde traject hebt, een kaartje koopt bij vervoerder A en je mist diens trein en de eerstvolgende trein is van vervoerder B, dan kun je daar niet zomaar in stappen. Gegeven het feit dat de trein in veel gevallen met de auto moet concurreren, is dat niet per se handig. Het vliegtuig heeft niet zo’n concurrent van een andere vervoersmodaliteit, tenzij tussen Europese steden de TGV.’
Dat de Europese Commissie voor alle lidstaten dezelfde standaardoplossing in petto had, is vanuit het idee van een open markt wel begrijpelijk, alleen pakt die oplossing in verschillende landen met zeer verschillende spoorregimes telkens anders uit. Er is volgens Van de Velde niet een oplossing die goed werkt voor de zo verschillende nationale situaties. ‘En dat hoeft ook helemaal niet.’ Dat marktwerking alleen kan ontstaan door het opsplitsen van nationale geïntegreerde spoorbedrijven noemt hij ‘dogmatisch en kortzichtig’. In Duitsland maken DB Netz en DB Bahn deel uit van DB Holding en toch werkt de regelgeving zodanig dat ‘Netz’ andere vervoerders dan ‘Bahn’ ruimte geeft op het spoor. Van de Velde: ‘De Duitsers hebben zogenaamde ‘Chinese Walls’ geplaatst tussen de dienst van DB Netz die spoorcapaciteit toewijst en de rest van DB. Maar het mooiste voorbeeld van onafhankelijke capaciteitstoewijzing vind je in Zwitserland, waar een geïntegreerd spoorbedrijf blijft bestaan (SBB), maar waar een relatief kleine onafhankelijke dienst ‘Trasse Schweiz’ de capaciteit verdeelt tussen SBB en concurrerende vervoerbedrijven.’
De richtlijn was ook zo open geformuleerd dat die in elk land anders kon worden toegepast. In feite stelt zij alleen een boekhoudkundige splitsing tussen treinexploitatie en infrastructuurmanagement verplicht en geen organisatorische of juridische afsplitsing van bedrijfsonderdelen. Volgens de commissie Kuiken is het binnen de Europese regelgeving toegestaan Prorail en NS onder één houdstermaatschappij te brengen.
In het Verenigd Koninkrijk en in Nederland is de verzelfstandiging het verst doorgevoerd. Niet alleen in Duitsland maar ook in Frankrijk is men minder ver gegaan. In Frankrijk is het railnet eveneens van de nationale spoorwegmaatschappij SNCF afgesplitst, in RFF (Reseau Ferré de France) maar daar werken slechts 1.200 mensen: SNCF beheert en onderhoudt de facto het hele Franse spoorwegnet terwijl RFF slechts optreedt als ‘manager’ die gebruikers (waarvan SNCF de grootste is) baancapaciteit toewijst. Overigens heeft de Franse regering recent aangekondigd dat RFF en SNCF zullen worden samengebracht onder één structuur, omdat men de afgelopen jaren tot de conclusie gekomen is dat de gesplitste structuur tot veel inefficiëntie en complexiteit had geleid.
De marktwerking komt er in heel Europa grosso modo op neer dat de railinfrabeheerder een prijs vraagt aan de vervoerders voor het gebruikmaken van rails terwijl in sommige landen de overheid vervoersconcessie verleent in de vorm van een prestatiecontract zoals NS met de overheid heeft. SNCF (Frankrijk), DB (Duitsland) en SJ (Zweden) werken zonder zo’n contract . Maar daar waar contractuele verhoudingen ontstaan, gaan partijen hun eigen belang nastreven en doen ook foute prikkels hun intrede die de kosten van het spoorvervoer verhogen in plaats van verlagen.
Het opleggen van verdere verticale splitsing verhoogt volgens het rapport de kosten met zes miljard euro per jaar en zelfs met 15 miljard als het spoorvervoer de groeidoelstelling van de Europese Commissie wil halen. Daarentegen lijkt ‘horizontale’ afsplitsing van het goederenvervoer de kosten juist te hebben verlaagd. Zulke structuurveranderingen hebben dus kosteneffecten maar de uiteindelijke concurrentie zélf lijkt geen enkel effecten te hebben op de kosten en dat noemt de studie ‘een verrassende bevinding.’
Voor al die verschillende situaties in diverse landen (wel of geen splitsing, horizontaal of verticaal, en de mate van splitsing) geldt dat het voor nieuwe toetreders even gemakkelijk (of zo men wil moeilijk) is om marktaandeel te veroveren op het van oudsher aanwezige staatsbedrijf. Een belangrijke voorwaarde is wel dat er een onafhankelijke ‘regulator’ bestaat en dat capaciteitstoewijzing op neutrale wijze plaatsvindt. Econometrisch onderzoek biedt verder aanwijzingen dat op zeer druk bereden netten verticale splitsing de kosten verhoogt terwijl op netwerken met een lage verkeersintensiteit de kosten juist lijken te dalen.
Splitsing is wel een potentiële bron van ‘afstemmingsschade’: als de ene partij zijn eigen belang nastreeft kan dat bij de andere partij tot schade leiden. Zo liet NS haar nieuwe treinstellen door Siemens uitrusten met minder, maar krachtiger motoren omdat dit goedkoper is. De grotere krachten tussen wiel en baan leiden echter tot meer schade aan de rails, waar Prorail voor opdraait. Het juridisch wegregelen van dit soort vaak onvoorziene verschijnselen is, zo blijkt uit de ervaringen in Groot Brittannië waar het meeste ervaring is met marktwerking (railnetwerkbeprijzing), een ‘gebed zonder end’. De marktwerking dreigt vast te lopen in juridisering. De contracten worden alsmaar dikker. Er is in Europa dan ook een tendens om dikke dichtgetimmerde contracten tussen materieelexploitanten en railinfrabeheerders te vervangen door overlegsituaties.
Dat is zelfs het geval in Groot Brittannië dat de privatisering van het spoor het eerst en het verst doorvoerde. Het leidde onder meer tot een enorm complexe tariefregeling van de infrabeheerder Network Rail richting treinbedrijven. Omdat die niet bleek te werken zijn er nu spoorvervoerders die voorstellen om ‘hun’ netwerk maar te leasen van Network Rail zodat ze het zelf kunnen beheren of anders een joint venture aangaan met de netwerkeigenaar om het beheer en onderhoud samen te doen. In elk geval is er al een gezamenlijk managementteam van South West Trains en de Wessex Route van Network Rail. In mei van dit jaar verscheen het rapport van een onderzoekscommissie onder leiding van sir Roy McNulty in opdracht van het Britse ministerie van Transport en the Office of Rail Regulation dat harde noten kraakt over het geprivatiseerde Britse spoor. De kosten liggen 30% boven het Europese gemiddelde.
Japan besloot in 1987 zijn nationale spoorwegmaatschappij te privatiseren maar deed dat door ze niet verticaal maar horizontaal te splitsen in zes regionale bedrijven die elk zowel spoor als rollend materieel bezitten. Daarnaast zijn er nog vijftien grote private vervoerders, die altijd al bestonden, en een honderdtal exploitanten van kleinere nevenlijnen. Japan wordt in de EVES-studie beschouwd als het Walhalla van doelmatigheid als het om spoorvervoer gaat. Het ‘integraal ’ denken gaat bij de Japanse spoorbedrijven zelfs zo ver dat zij al decennialang een lange termijnvisie hebben op de stedenbouwkundige ontwikkeling van stationslocaties. Deze strategie om woningen en winkels te ontwikkelen rond hun netwerk versterkt hun klantenbasis. Deze filosofie ‘breng de stad en daarmee de mensen naar het spoor toe’, zit sterk in de publicaties van de spoorplanoloog ir. Luca Bertolini (UvA) (zie kader)
In schril contrast daarmee staat de situatie in Zweden dat net als Nederland een infrabeheerder heeft en een treinenbedrijf. In Zweden wil de regering het nieuwe Europees gestandaardiseerde verkeersleidingssysteem en beveiligingssysteem ERTMS in voeren. (Zie onder meer De Ingenieur van….pagina….) De apparatuur van dit systeem bevindt zich niet meer zozeer langs de baan maar grotendeels in de trein. Uiteindelijk zal verkeersleiding en –beveiliging op het spoor zich ontwikkelen tot een Tom Tom-achtig concept: alle treinen weten draadloos waar zij zich ten opzichte van elkaar bevinden en herberekenen zelf voortdurend hun veiligheidsmarges, separatie, remweg en snelheid en dergelijke. Dit betekent echter hoge investeringen voor de vervoerders in boordapparatuur en lage investeringen (uiteindelijk: geen) voor de infrabeheerder in seinen langs en detectie in de baan. De vervoerders hebben daar geen zin in en dus verzandt de invoering van ERTMS in een patstelling. De splitsing van nationale spoorbedrijven in materieel en rail is het verst doorgevoerd in Groot Brittannië, Nederland, Spanje en Zweden.
In Zwitserland, dat geen lid is van de Europese Unie, is het grootste spoorbedrijf SBB niet gesplitst. Het is wel zo dat concurrenten op het netwerk van de SBB rijden en een volledig onafhankelijke instantie, Trasse Schweiz, bewaakt de landelijke dienstregeling en verdeelt de capaciteit van het railnet. Omdat het Zwitserse spoor net als het Nederlandse een extreem hoge benuttinggraad kent is in geval van een storing snel reageren geboden,‘zonder eerst met beschuldigende vingers te gaan wijzen’. De EVES-studie roemt de Zwitserse bereidheid tot overleg en samenwerking. De Zwitsers hanteren, wat Van de Velde noemt ‘een holistische benadering’. De ‘Zwitsers uurwerk’-benadering stelt keihard dat alle grote steden met een exacte uurdienst bediend moeten worden op exact het heel en het half uur. Vanuit die opdracht wordt op systeemniveau de techniek geoptimaliseerd: bochten rechttrekken om treinen zo nodig harder te kunnen laten rijden, maar ook kantelbakken om bochten sneller te kunnen nemen. Dat zijn variabelen waarmee ingenieurs kunnen spelen om het optimum te bereiken.
In Nederland is in 2010 het Operationele Controle Centrum Rail (OCCR) opgezet dat 24/7 bemand is en waarin naast Prorail, NS en Nedtrain – het onderhoudsbedrijf van NS – ook de overige railvervoerders en infra-aannemers deelnemen. Het doel is vooral te zorgen dat verstoringen in de dienstregeling zo snel mogelijk geïsoleerd worden om te voorkomen dat zij zich door het hele netwerk gaan voortplanten. Het is een eerste stap naar weer meer samenwerking maar het leidt nog niet tot de aanpak van de onderliggende problemen. Zo zou Prorail het aantal wissels willen verminderen omdat wissels dure, kwetsbare plekken in het spoor zijn. Maar dat benadeelt de kwaliteit van de huidige treindienstregeling: passagiers zullen vaker moeten overstappen. Het elimineren van wissels is de rode draad in veel conceptuele vernieuwing van het netwerk (zie kader). Die concepten gaan niet werken zolang systeemdenken niet wordt geïnstitutionaliseerd, zoals de Zwitsers doen.
Het weer op een lijn brengen van uiteenlopende deelbelangen is geen sinecure maar een werkbezoek aan om te beginnen Zwitserland en Japan kan nieuwe inzichten verschaffen. Tenslotte hoeft ook op het spoor het wiel niet opnieuw te worden uitgevonden.
[KADER ERTMS]
[FOTOBIJSCHRIFTEN]
In de stuurcabine van de Zwitserse treinstellen van het type EW-iV van de SBB is ETCS level 2 geinstalleerd. (Foto: SBB)Bij ERTMS/ETCS level 2 staan de treinen draadloos met elkaar in verbinding en weten zij elkaars posities en ‘ziet’ de bestuurder de seinen op een beeldscherm in de cabine. Hij ziet daar ook het traject dat hij rijdt met alle benodigde informatie. (Bron: www.railway pro.com)
Met ERTMS meer vervoerscapaciteit
Zwitserland, Denemarken en België zijn volgens Bernhard Stamm, spoorveiligheidsdeskundige van Siemens, de enige drie landen waar is besloten het oude nationale beveiligingssysteem voor treinverkeer niet te laten voortbestaan naast de nieuwe Europese ERTMS-standaard. Dit European Rail Traffic Management Systeem behelst uniforme Europese afspraken over veiligheid op het spoor waarbij de technische definities vervat zijn in ETCS (European Train Control Systeem) dat vooral steunt op het draadloos uitwisselen van berichten via het mobiele telefoonnetwerk GSM-R (Rail) Elke trein staat via een ‘radio bloc centre’ (RBC) in verbinding met zijn voorligger, weet diens positie en stemt daar zijn rijgedrag op af.
Onder het ERTMS/ETCS-regime duiken Zwitserse treinen inmiddels met een snelheid van 200 km/h bij Frutigen de 35,5 kilometer lange en deels enkelsporige Lötschberg Basistunnel in waar zij halverwege een wissel passeren naar het dubbelsporige gedeelte. Vanwege het enkelsporige deel wordt treinverkeer beurtelings in beide richtingen ‘pakketsgewijs’ afgewikkeld waarbij meerdere treinen ‘vlak achter elkaar’ rijden, op een afstand van zes kilometer ofwel 1:48 min. Zoiets kan alleen met ERTMS/ETCS.
Hoewel de minister van Verkeer, Melanie Schultz, recent heeft besloten dat ERTMS ‘in principe’ ook in Nederland zal worden ingevoerd, is de wijze van invoering hier nog onduidelijk en een heet hangijzer. Zo is de Hanzelijn (zie De Ingenieur nr. 19) ook voorzien van het Nederlandse ATB omdat de treinen van NS alleen over ATB (Automatische Trein Beïnvloeding) beschikken.
De overgang van het deels nog analoge op relaistechniek gebaseerde ATB(-NG) naar het draadloze digitale ERTMS/ETCS is een beetje een ‘catch 22’-situatie waarbij baanbeheerder en vervoerder stoelendans spelen en de kat uit de boom kijken. Als de een niet meedoet heeft het voor de ander geen zin. Ook is investeren in ERTMS/ETCS onaantrekkelijk omdat je in de overgangssituatie met dubbele systemen (ATB en ERTMS) zit. Tenslotte zijn de investeringen voor de vervoerder veel hoger dan voor de baanbeheerder omdat het baansysteem verandert in een boordsysteem.
Uiteindelijk zal zich langs en in de baan niet of nauwelijks nog hardware bevinden in de vorm van seinen en balises, die het passeren van een trein signaleren. Er valt dan voor koperdieven niets meer te halen langs het spoor. Prorail heeft daar veel baat bij.
De kosten (voor NS) van de apparatuur aan boord daarentegen nemen juist toe. Bernhard Stamm, vergelijkt het nieuwe systeem met dat aan boord van vliegtuigen dat vliegers in staat stelt meesttijds‘blind’ te vliegen, op hun cockpitinstrumenten. Dat gaan treinbestuurders ook doen. Als een trein harder gaat dan 160 kilometer kunnen optische seinen langs de baan niet meer worden gelezen, zeker niet in het donker. Alle seinen, borden en ‘weginformatie’ (bochten, tunnels, overwegen e.d.) wordt daarom gepresenteerd op beeldscherm in de cabine. In ETCS zit een ‘supervisor’ die ingrijpt als de treinbestuurder zich niet aan de veilige snelheid houdt.
Daarmee dient zich het grote operationele voordeel aan van ERTMS/ETCS naast veiligheid: treinen kunnen harder en (veilig) dicht op elkaar rijden. Twee Nederlandse ERTMS-deskundigen, Jaap Van den Top en Arco Sierts vinden dan ook dat spoorbedrijven teveel kijken naar de lasten en te weinig naar de lusten. Nu moeten treinbestuurders eerst ‘wegbekendheid’ opdoen voordat zij een bepaald traject mogen rijden: waar zitten de bochten, wissels en dus snelheidsbeperkingen en dergelijke. Onder ERTMS/ETCS kan elke bestuurder direct elk traject rijden omdat alle relevante informatie ruim vooraf op een beeldscherm wordt gepresenteerd terwijl de European Vital Computer (EVC) ingrijpt indien de bestuurder veiligheidsmarges overschrijdt.
Maar daarnaast maakt ERTMS/ETCS treinspecifieke remcurvebewaking mogelijk en zeer korte blokken – afstanden tussen treinen – terwijl continue informatie-uitwisseling tussen verkeersleiding en trein het mogelijk maakt verkeersprocessen te optimaliseren. Te denken valt dan aan snelheidoptimalisering, het weergeven van de energieprestatie van de trein, het vanaf de verkeersleiding kunnen omroepen van berichten in de trein. Uit oogpunt van veiligheid doet ATB-NG (Nieuwe Generatie) niet onder voor ERTMS/ETCS maar uit oogpunt van optimalisatie van de totale treinvoering is het nieuwe systeem beter. Uiteindelijk kost ERTMS/ETCS de NS dus niet alleen geld maar valt er ook veel geld mee te verdienen.
De enige manier om zwartenpieten over ERTMS/ETCS tussen infrabeheerder en vervoerders te voorkomen is een analyse die op systeemniveau de voordelen duidelijk maakt en aan de hand waarvan de lasten en de lusten eerlijk kunnen worden verdeeld.
[KADER 3000V]
Sneller, zuiniger met 3000 volt
Met 3000 V gelijkstroom kunnen Nederlandse treinen met een snelheid van 200 km/h gaan rijden.[KADER3000kV.jpg] De verschillende voltages in de Europese spoorwegnetten. 15 kilovolt wisselstroom in Duitsland,Zwitserland, Oostenrijk, Zweden en Noorwegen heeft van 16,7 herz zijn eigen opwekking en wordt apart van het normale stroomnet opgewekt.
Een aantal spoortechnici bij Movares, Arcadis, Strukton, Imtech, Kema, Nedtrain en Lloyd’s Register Rail heeft elkaar op informele basis gevonden om een voorstel voor de migratie naar een 3.000 volt gelijkstroom bovenleidingspanning uit te werken. Volgens hen kan dit zowel financieel als functioneel grote voordelen opleveren: Het levert 20% energiebesparing op. NS Reizigers verbruikt jaarlijks 1,2 miljard kilowattuur aan stroom en zou dus 240 miljoen kWh besparen. Dat komt overeen met het elektriciteitsverbruik van 500.000 huishoudens. Daarnaast stijgt de vervoerscapaciteit stijgt met 8-25% en treinen kunnen 160-200 km/h rijden. Met 3.000 volt kunnen de voordelen van ETCS, dichter op elkaar rijden, ten volle worden benut omdat treinen sneller kunnen optrekken.
Bij de herbouw na de Tweede Wereldoorlog is het Nederlandse spoorwegnet geëlektrificeerd met 1.500 volt gelijkspanning. Vanwege het maximaal beschikbare vermogen van circa 6MW, kost het veel tijd voordat een trein zijn maximumsnelheid bereikt. Het snelheidsverschil tussen stoptreinen en intercity’s is daardoor onnodig groot wat de benutting van de capaciteit van de infrastructuur beperkt.
Tegenwoordig remmen treinen elektromagnetisch: de remenergie wordt als stroom aan de bovenleiding teruggevoerd. Bij 1.500 volt kan de teruggeleverde elektriciteit slechts over en kleine afstand efficiënt worden getransporteerd. Wordt binnen die afstand geen afnemer gevonden, dan moet de teruggewonnen energie alsnog in weerstanden worden gedissipeerd. Zo gaat het grootste deel van deze potentiële energiebesparing verloren.
In de jaren ’90 is onderzocht of een omschakeling naar 25.000 volt wisselspanningtractie (25kVac) haalbaar zou zijn. Die spanning zou de nieuwe Europese standaard worden. Dat klopte voor hoge snelheidslijnen. Die hoge spanning is bij uitstek geschikt voor treinen met een hoog vermogen (tot 25MW) met grote afstanden tussen treinen.
25.000 volt wisselspanning is duur en ondoelmatig voor een spoorwegnet met hoge treindichtheden en lagere vermogens per trein (tot ca. 12MW). Maar de eerder genoemde beperkingen van 1.500 volt komen echter steeds duidelijker naar voren. In het kader van het Programma Hoogfrequent Spoor (PHS) is het de bedoeling op veel trajecten zes intercity’s plus zes stoptreinen per uur te gaan rijden. Met de invoering van ETCS worden hogere snelheden mogelijk. De energie om die snelheden met standaard intercity van 300m lengte binnen een redelijke tijd te bereiken is echter niet beschikbaar bij 1.500 volt.
Veel andere Europese landen met een druk bereden spoorwegnet gebruiken daarom een 3.000 volt gelijkstroomtractie. Dat systeem is op de hoogte van de spanning na identiek aan het Nederlandse. De verschillen beperken zich vrijwel uitsluitend tot apparatuur binnen de onderstations. De Nederlandse onderstations zijn in de meeste gevallen opgebouwd met een aantal parallelle gelijkrichters. In serie schakelen van deze gelijkrichters volstaat om de spanning naar 3.000V te verhogen. Of de bestaande schakelaars kunnen worden gehandhaafd moet nog worden onderzocht, verder zijn slechts kleine aanpassingen in de infrastructuur nodig.
Aanpassing van de treinen is complexer, maar met moderne vermogenselektronica goed realiseerbaar. Binnen de ruimte die ooit voor inbouw van 25kVac apparatuur was voorzien, kan een ‘voorschakel unit’ worden geplaatst die de hogere bovenleidingspanning omzet naar 1.800-1.950V. De rest van de materieelsystemen kan op die wijze onveranderd in gebruik blijven.
De ombouw naar 3.000V tractie-energievoorziening kost naar schatting 500 miljoen euro, veel minder dan de invoering van 25.000 volt wisselstroom. Door over te gaan op 3.000 volt gelijkstroom wordt een aanzienlijke energiebesparing bereikt en daarmee reductie van C02-emissie tot het equivalent van een flink windturbinepark. Gebruik die investering die bestemd is voor windmolens om de treinen op 3.000 volt te laten rijden. Die maatregel bespaart eveneens CO2, neutraliseert de horizonvervuiling van windmolens en zorgt tegelijkertijd voor een betere benutting van de infrastructuur en de mogelijkheid om harder te rijden.
[KADER MetroNL]
[FOTOBIJSCHRIFT]
[14_HSL BundelHSL.jpg] Ongelijkvloers kruisingen moeten de plaats innemen van wissels zodat spoorcorridors gescheiden zijn.(Foto: Prorail)
Geen wissels, geen dienstregeling
[KADER_METRONL.jpg] Schematische weergave van het netwerkconcept van Eric Winter.(Ill. Ir. Eric Winter)
Bij referendum stelden de Zwitsers in 1987 de spoorvisie ‘Bahn 2000’ vast die zij sindsdien consequent hebben uitgerold en dat landelijk werkt als een Zwitsers uurwerk. Ir. Twan Laan, voormalig hoofd Economisch Bureau bij NS Reizigers en nu werkzaam bij de Zwitserse spoorwegen (SBB) vergelijkt Nederland en Zwitserland op zijn blog en bijdragen op webfora: ‘Als medewerker van de SBB – de Zwitserse evenknie van NS en ProRail – en als ex-medewerker van NS en ProRail denk ik dat wel weet waar ik over praat. Van de 1771 ritjes die ik de afgelopen drie jaar met de SBB maakte, hadden er precies 7 (0.4%) een kwartier vertraging of meer. In diezelfde periode maakte ik 323 ritjes met NS. Daarvan hadden er 21 (6,5%) een vertraging van 15 minuten of meer.’
De rode draad in de reacties die binnenkwamen na de oproep in nummer 13 om mee te denken over een beter spoor, is de complexiteit van het netwerk en de overmaat aan wissels die de storingsgevoelige plekken zijn. Om te beginnen moet dus eens kritisch worden gekeken naar het aantal wissels. Volgens ir. Eelke de Vries, die zijn hele werkzaam leven bij het spoor betrokken is geweest, ‘worden wissels willekeurig uitgedeeld terwijl niemand zich afvraagt of het wissel van de juiste hoekverhouding is voorzien en op de juiste plaats ligt.’ Wissels die de aankomende trein van het hoofd- naar het perronspoor brengen kunnen vaak met slechts 40 km/h worden bereden waardoor de trein ver voor het station moet afremmen en het hoofdspoor lang bezet houdt. De Vries heeft het emplacement van Utrecht CS zo herontworpen dat de aankomende treinen met 80 km/h van hun vrije baanspoor naar minstens drie perronsporen kunnen rijden waarbij het aantal wissels met driekwart is verminderd. Dit zou volgens De Vries op alle grote stations moeten gebeuren. Daarmee voorkom je dat treinen op wissels remmen of aanzetten, iets waar wissels slecht tegen kunnen.
Als het gaat om een fundamentele herziening van de Nederlandse spoorplanologie dan springen twee visies duidelijk in het oog. De ene visie is uitgewerkt door ir. Eric Winter in een lijvig rapport waarover hij publiceerde samen met ing. Martin van Pernis (president KIVI NIRIA) die voorheen als bestuursvoorzitter van Siemens Nederland was: Siemens is een van de grootste leveranciers van spoorbaanuitrusting en rollend materieel.
Het concept Metro NL van Winter voorziet in grote lijnen een netwerk van drie op zichzelf staande ringlijnen waarvan er twee een aftakking hebben naar respectievelijk Zeeland en Zuid-Limburg. Om het landelijke spoornet echt als een stedelijk metronet te kunnen gebruiken moet volgens Winter de frequentie en snelheid aanzienlijk omhoog en dat kan alleen met de zweeftreintechnologie van Transrapid, die door Siemens grotendeels is ontwikkeld. Deze maglev kan veel sneller optrekken dan een conventionele hoge snelheidstrein en kan dus ook op korte trajecten een snelheid van 300 km/h (of meer) halen. Winter en Van Pernis beschouwen Nederland in termen van openbaar vervoer niet als een land maar als een stad, met 16,5 miljoen inwoners even groot als de agglomeratie Parijs of Londen. Alleen: een zeer uitgestrekt en relatief dunbevolkte stad. Vandaar: snel vervoer. Zij situeren de stations als transferia met veel parkeergelegenheid vooral aan de rand van de stad waar autosnelwegen en spoorlijnen elkaar kruisen. Het ververvoer tussen station en stad gebeurt met snelle lightrail.
Een concept dat onlangs door Strukton en Movares is gepresenteerd, wil het spaghetti-achtige Nederlandse spoornet vereenvoudigen tot een aantal ‘corridors’, spoorlijnen die twee eindbestemmingen verbinden waarover treinen alleen maar heen en weer rijden. Waar deze corridors elkaar kruisen zijn geen ingewikkelde emplacementen met wissels maar slechts ongelijkvloerse kruisingen zodat de sporen van twee verschillende corridors altijd gescheiden zijn. De grote intercity-stations, op plekken waar corridors elkaar kruisen, zijn tevens de ’as’ of ‘naaf’ in een regionetwerk van waaruit spoorlijnen als ‘spaken’ in een denkbeeldig wiel uitwaaieren.
[Kader: HSL –Oost]
HSL-Oost is wél rendabel
Een mededelingenbord op Amsterdam Centraal kondigt het vertrek aan van de hogesnelheidstrein ICE naar Frankfurt.
Met de HSL-Zuid is Amsterdam een eindstation in het Europese hoge snelheidsnet terwijl het ooit de bedoeling was dat de hoofdstad aan een doorgaande verbinding tussen Parijs en Frankfurt zou komen te liggen. Maar het Centraal Planbureau (CPB) kwam in 2000 in een maatschappelijke Kosten-baten-analyse (mkba) tot de slotsom dat de aanleg van een hoge snelheidslijn Oost (HSL-Oost) niet rendabel is te krijgen: kosten € 2,4 miljard, baten nog geen € 500 miljoen. Ing. Henk Doeke van Waveren (werkzaam bij ingenieursadviesbureau Goudappel en Coffeng) studeerde in 2010 aan de Universiteit van Amsterdam als planoloog af op een integrale ontwerpmethode waarbij de HSL-Oost rendabel is aan te leggen wanneer je ook de verbinding vanuit het noorden van het land en vanuit Twente naar Arnhem verbetert. Dat genereert extra vervoer op de HSL-Oost naar de Randstad. Indicatie van de kosten: € 600 miljoen, en van de opbrengsten € 900 miljoen.
Het gaat om de verbinding Amsterdam-Utrecht-Arnhem via het Roergebied naar Frankfurt. Utrecht-Arnhem moet ingrijpend op de schop hoewel een volledige verdubbeling van twee naar vier sporen niet nodig is. Door de baanvaksnelheid geen 300 km/h maar 200 km/h te maken duurt de reis Amsterdam-Arnhem drie minuten (!) langer maar daardoor kan wel ander treinverkeer tussen de snelle treinen door worden geweven hetgeen de rentabiliteit van de spoorlijn behoorlijk verhoogd.
Doeke van Waveren bekeek ook de lange reistijd vanuit de Randstad naar Twente, vanuit Arnhem naar Twente en vanuit de Randstad via Ede en Arnhem naar Nijmegen. Het aanleggen van een verbindingsboog vanaf Zutphen, buiten Deventer om in de richting naar Almelo zorgt in combinatie met een baanvaksnelheid van 200 km/h voor een snelle verbinding tussen de Randstad en Twente (Enschede heeft een technische universiteit en veel hightech bedrijvigheid) Op het baanvak Utrecht-Arnhem dient dan wel het nieuwe beveiligingssysteem ERTMS ingevoerd te worden
(Synergie in railcorridors. Een onderzoek naar het integraal ontwerpen van railnetwerken. Drs. Ing. Henk Doeke van Waveren, 2010)
[KADER STATIONS]
De stationsstad
[620734.jpg ] Onder de kap van het Madrileense Atocha Station is tegenwoordig een botanische tuin met kunstexpositie gehuisvest. Pal naast het station is een nieuw, groter, station gebouwd. (Foto: Kamil Macniak)
Stations worden steeds meer de brandpunten in de innovatieve en creatieve economie, betoogt de bouwkundige en planoloog ir. Luca Bertolini, hoogleraar aan de Universiteit van Amsterdam op het gebied van verkeer, vervoer en infrastructuur. Informatietechnologie verkleint niet de behoefte aan mobiliteit maar vergroot die juist. Mensen leggen steeds meer en steeds gemakkelijker contacten via nieuwe media en daaruit ontstaan ideeën en initiatieven die alleen vorm kunnen krijgen als mensen elkaar lijfelijk ontmoeten. In de nieuwe creatieve economie verdwijnen de vaste werkplekken en kantoren uit de negen-tot-vijf-economie en worden deze verruild voor ontmoetingsplekken. Het station is de ontmoetingsplek bij uitstek.
Er zijn een aantal trends die deze transitie, die al decennia aan de gang is, aandrijven. Vooral de jonge creatieve klasse wil in de compacte stad wonen. Ze vormen een ‘volatiele’ economie: werk en privé vloeien in elkaar over. Werken doe je niet per se op een vaste plek, doordeweeks van negen tot vijf bij een vaste werkgever maar nomadisch in voortdurend wisselende coalities. Planning maakt plaats voor impulsiviteit: Je gaat uit, je ontmoet mensen, je raakt aan de praat, er is een click en er komt een follow-up. Dus eigenlijk werd dat avondje stappen een vergadering, een brain storm. Werk of leisure? Het maakt twintigers en dertigers niet zoveel uit. Werken doe je onderweg. De trein is een uitgelezen plek om dat te doen. Maar een ding maakt ze wel uit: ze willen midden in het centrum wonen van de cultureel meest interessante stad.
[FOTOBIJSCHRIFT] [050423 Kulturbahnhof Fieseler Storch.jpg] Het Station van Kassel (Duitsland) herbergt tal van culturele instellingen.(Foto: Hans-Joachim Wirth – www.abnachkassel.de)
De populariteit van de auto (als privébezit en statussymbool) en het suburbane ideaal van een huis met veel buitenruimte is bij deze generatie op zijn retour mede dankzij de mobiliteitsextensies van de trein zoals OV-Fiets (en inmiddels scooters!) en Greencars. Wonen vlakbij een groot station, zoals in Amsterdam op het Stationseiland of in de buurt (IJburg, Houthavens) wint aan populariteit. In grote oude stationsgebouwen zelf en op en rond spoorcomplexen ontstaat ruimte doordat oude kantoorfuncties en post- en goederenstations verdwijnen. Bertolini haalt het voorbeeld aan van het Madrileens Atocha Station, een kopstation waar een nieuw HSL-station is aangebouwd waarna onder de oude kap de sporen en perrons plaats maakten voor een overdekt stadsplein. Het voormalige centraal station van de Duitse stad Kassel is in 1995 verbouwd tot een station voor alleen nog regiotreinen, waarna er ruimte in het gebouw kwam voor een theater, bioscoop, expositiehal en dergelijke. (Kassel Kulturbahnhof). Het station als uitgaans- en ontmoetingsplek.
Een belangrijke katalysator in deze culturele renaissance van Europese stationssteden is de komst van de snelle railverbindingen tussen Europese stadsharten. Dit pleit eens te meer voor een volwaardige HSL-Oost (zie kader). Volgens Bertolini moeten we het station dan ook niet langer zien als louter een plek waar reizigers een reis beginnen of eindigen maar veel meer als een centrale ontmoetingsplek in de stad omdat daar nu eenmaal allemaal verkeersstromen elkaar kruisen.
(Luca Bertolini, Carey Curtis and John Renne: Station Area project in Europe and Beyond: Towards a Transit Oriented Development? In Built Environment vol 38, no 1. Luca Bertolini en Tejo Spit. Cities on rails – the redevelopment of railway station areas. E&FN SPON/Routledge, London, 1998, ISBN 0-203-98043-3 e-book en 0 419 22760 1 print)
[KADER Groene trein]
[FOTOBIJSCHRIFT] [intercity-in-onweersbui.jpg] Treinen groener maken is niet gemakkelijk; ze zijn al behoorlijk groen. (Foto: NS)
De Groene Trein
Het groener maken van treinen valt niet mee, omdat ze al behoorlijk milieuvriendelijk zijn.
Het lijkt niet waarschijnlijk dat treinen snel zullen ‘vergroenen’. Er is eerder veel meer milieuwinst te halen met invoering van ERTMS/ETCS en 3000 volt gelijkstroom voor de tractie. (zie kaders). Railforum, een vereniging van bedrijven en organisaties uit de railsector, publiceerde begin dit jaar een rapport over het terugdringen van het energieverbruik van treinen. Er kan wel iets, maar niet heel veel.
Om te beginnen gaan treinen dertig tot veertig jaar mee. Als ze in vijftien jaar konden worden afgeschreven, dan is het mogelijk eerder volgens de nieuwste inzichten ontworpen en gebouwde treinen te kopen. Zo’n nieuwe trein is ongeveer 5% zuiniger maar die winst wordt teniet gedaan door het sneller slopen en reclycen van het materiaal, wat immers ook energie kost.
Gewicht en aerodynamische vorm zijn de voornaamste factoren die het energieverbruik bepalen. Bij modernisering van bestaand materiaal valt via gewichtvermindering maximaal 0,5% energiebesparing te realiseren (Nieuwe treinstellen zijn vaak zelfs zwaarder door hogere veiligheid- en comforteisen.) Een gewichtvermindering van 100 kg levert slecht 0,07 % energiebesparing op. Een stalen casco bij nieuwbouw vervangen door aluminium levert 5% energiebesparing op, maar de reparatiekosten na een botsing zijn veel hoger en in menig geval is verwrongen aluminium niet te herstellen en moet de trein of tram worden afgeschreven: kost heel veel energie.
Beter stroomlijnen van treinen levert iets meer op: zo’n 2% als je bestaand materieel tijdens groot onderhoud flink onder handen neemt en zo’n 4% als je een trein nieuw kunt ontwerpen. Echter, met een slimme bedrijfsvoering valt wel 17% te besparen. Dan zorgt een trein er bijvoorbeeld voor dat hij een kwartier nadat hij niet meer wordt gebruikt automatisch in een ‘sluimertoestand’ schiet. Wat ook zoden aan de dijk zet is als de inbouw van systemen gebeurt met modules in een standaardafmeting. Technologie die bij de aanschaf van de trein nog niet betrouwbaar zijn maar wel veelbelovend, kan dan in een later stadium alsnog worden ingebouwd. Denk aan de IGBT-technologie (transistoren die hoge vermogens kunnen schakelen met zeer kleine microprocessorspanningen) of nieuwe LED-lichtarmaturen en accutechnologie.
(Railforum, februari 2012: Energieverbruik Treinen, inzicht en maatregelen).
Graanelevatoren aan het werk in de Maashaven te Rotterdam, in 1912 geschilderd door Bernardus Bueninck. De komst van goedkoop Amerikaans graan in combinatie met broodfabrieken deed de levensverwachting van de Nederlander na 1850 snel stijgen.
tekst erwin van den brink, prof.dr.ir. harry lintsen, prof.dr. maarten van rossem
Eeuwenlang leefde de gemiddelde Nederlander te midden van het vuil en had hij amper te eten. En als hij pech had, raakte hij zijn huis kwijt bij een overstroming. Maar vanaf 1800 hebben ingenieurs het land volledig op de schop genomen. Het zompige veen is veranderd in een Gouden Delta, waar het goed toeven is. Verslag van een spectaculaire verandering.
De televisiezender Discovery Channel wijdde enige jaren geleden in de serie Extreme Engineering een hele aflevering aan Nederland. Niet aan de Oosterscheldedam of de Zuiderzeewerken, maar aan Nederland als een totaal en extreem ingenieursproject. En daar zit wat in. Wie, zelfs in een hoogontwikkeld land als de Verenigde Staten, met de trein naar een stad als New York reist, passeert eerst eindeloze grauwe voorsteden afgewisseld met vaak vervallen industrie- en bedrijfsterreinen. In een stad als Detroit raken hele wijken ontvolkt en niemand die er nog naar omkijkt. Ruimte is er niet schaars.
En dat is in ons land wel het geval. Wie per vliegtuig vanuit het buitenland in Nederland arriveert en het geluk heeft bij helder weer op Schiphol te landen, krijgt eerst een rondvlucht over het meest strakgetrokken, aangeharkte, stadspark ter wereld. Hier wordt alles beheerd en is alles beheersbaar. Eerst naderen we vanuit het zuidwesten de Zeeuwse delta met imposante dammen en dijken, dan kruisen we een gigantische in zee opgespoten zandvlakte bij Rotterdam, de Maasvlakte, waar olietankers en containerschepen afmeren. Even verderop staan de pijpen en installaties van ‘Pernis’ de grootste olieraffinaderij van Europa en een van de grootste ter wereld. Vervolgens dalen we boven Den Haag en Scheveningen.
Bij uitgeverij Wolters-Noordhoff (tegenwoordig Noordhoff Uitgevers) verschenen vanaf eind negentiende eeuw tot halverwege de twintigste eeuw de bekende schoolwandplaten, die de wording van het moderne Nederland laten zien. Hier: Scheepswerf aan de Nieuwe Maas bij Rotterdam, in 1926 geschilderd door Johan Dijkstra in opdracht van de toen nog aparte uitgeverij J.B. Wolters uit Groningen. De schoolplaat is deel van de serie ‘Nederland in woord en beeld’.
Even later passeren we de hoogovens bij IJmuiden en het Noordzeekanaal. Het vliegtuig begint nu langzaam een bocht van 180 graden te maken: over de middeleeuwse veenverkaveling rond Assendelft met zijn ellenlange smalle percelen, gescheiden door sloten die glinsteren in de namiddagzon. Zover het oog reikt zien we een in kaarsrechte stukken gesneden biljartlaken waar plassen als kwikzilver bovenop lijken te liggen: Waterland en de Zaanstreek. Het is een geometrische compositie van rechtlijnige percelen, een Mondriaan in groenschakeringen die wordt doorkruist door spoorlijnen, snelwegen en hoogspanningslijnen: een twintigste-eeuwse infrastructuur ge-superponeerd op het Nederland van voor 1800. In de verte een glimp van de zeventiende-eeuwse droogmakerijen Wormer, Purmer en Schermer die tot het Werelderfgoed behoren.
Het vliegtuig daalt nu snel. We wijzen onze buitenlandse medepassagier op de Ringvaart van de Haarlemmermeer en leggen uit dat het vliegveld waarop wij landen 6 m onder de zeespiegel ligt, op de bodem van een meer dat in de negentiende eeuw is drooggepompt. Hij staart ons niet-begrijpend aan. Dit is Nederland: extreme engineering.
Maar zo is Nederland niet altijd geweest. Toen dit tijdschrift in 1886 voor het eerst verscheen, was de modernisering van Nederland volop aan de gang. Ons glas was al half vol. Binnen drie jaar zou het vijftigjarig jubileum van de spoorwegen worden gevierd. Houten zeilschepen (schoeners, barken en klippers of tall ships, zoals we ze nu noemen) waren al grotendeels vervangen door stalen stoomschepen. De eerste auto reed in 1886, de telefoon bestond al, zij het voor een kleine elite. Nederland raakte vol rokende schoorstenen van fabrieken die bijvoorbeeld de Twentse stoomspinnerijen en –weverijen huisvestten. Philips bestond nog niet, maar de gloeilamp al wel. De hoogovens bij IJmuiden waren er evenmin, maar het Noordzeekanaal was al gegraven. Het was in 1878 gereedgekomen mede dankzij Engelse stoomgraafmachines. Er werden wel kolen gewonnen in Zuid-Limburg, maar de Staats Mijnen die Nederland decennialang van energie zouden voorzien, waren er nog niet.
Rond 1886, en zeker rond de eeuwwisseling, ontstond het Nederland dat de ouderen nog kennen van de nostalgische schoolwandplaten van uitgeverij Wolters-Noordhoff, allemaal gemaakt tussen 1886 en 1954. Zij laten de genormaliseerde rivieren zien met hun zomer- en winterdijken en de baksteenfabrieken op de uiterwaarden, de kribben en de pontveren en ook de kanalen met hun sluizencomplexen. In de verte een spoorbrug en op het water stoomsleepvaart. Behalve het grote aantal riviergezichten valt in deze collectie ook het grote aantal platen op dat de vervening, de veenkoloniën en het turfsteken en de ontginning van de woeste zandgronden tot onderwerp heeft.
Het Amsterdamse Rembrandtplein in 1911, door Bernardus Bueninck.
Het aantal stadsgezichten in de collectie schoolwandplaten is beperkt. De steden groeiden enorm sinds 1850 en dat leidde tot allerlei problemen op het vlak van volksgezondheid. Wat dat betreft gaven schilderijen zoals die van Breitner een realistisch beeld van steden als Amsterdam.
In 1864 verhuisde Jacob van Niftrik van Nijmegen naar Amsterdam om er te werken als ingenieur bij de gemeentelijke dienst Publieke Werken. Het viel hem op hoe smerig de stad was. Amsterdam was in meest letterlijke zin een open riool en vuilnisbelt. Tijdens een inspectie benam de walm afkomstig uit ‘Het Hol’, een steeg tussen de Nieuwe Zijds Voorburgwal en de Kalverstraat, hem letterlijk het bewustzijn. De kersverse stadsingenieur ging van de graat door de adembenemende zurige stank van bederf die uit de woningen naar buiten dreef en moest door collega’s op de brede gracht erachter weer bij bewustzijn worden gebracht.
Spoelrioolstelsel
Al in 1797 publiceerde een door het Amsterdamse stadsbestuur benoemde commissie een dik rapport over de onhygiënische situatie. Uitwerpselen werden van oudsher opgevangen in tonnen en beerputten die regelmatig moesten worden geleegd, waarna de feces per wagen of per schip de stad werden uitgebracht. Vanaf 1850 kwamen de onvolkomenheden van dit systeem steeds meer aan het licht naarmate de steden groeiden. Vanaf 1832 deden zich periodiek uitbraken van cholera voor doordat uitwerpselen in de bodem uitspoelden en met grondwater in contact kwamen dat als drinkwater werd opgepompt.
De beroemde Amsterdamse huisarts Samuel Sarphati probeerde met zijn Maatschappij ter bevordering van Landbouw en Landontginning in Nederland de straten beter te reinigen door verzamelde mest aan boeren in de omgeving te verkopen. Verschillende steden trachtten een gemeentelijk tonnenstelsel op te zetten. In Amsterdam, en ook in Leiden en Dordrecht, functioneerde een liernurstelsel, uitgevonden door de Haarlemse genieofficier Charles Liernur. Dat bestond uit ijzeren vacuümbuizen die de stront met onderdruk van het huistoilet naar een verzamelpunt zogen, van daaruit werd het met bootjes naar boeren en tuinders vervoerd. Op een gegeven moment werd de poep van 120 000 Amsterdammers ‘afgezogen’, maar belandde wegens gebrek aan afzet alsnog in de wateren direct buiten de stad, totdat in 1889 een ammoniakfabriek werd geopend die de uitwerpselen een winstgevende bestemming gaf.
De hoogovens in Velsen, door Riekele Prins, 1951
De bekende schrijver Jacob van Lennep was een drijvende kracht achter het eerste drinkwaternet in Amsterdam. Het drinkwater werd met een stoommachine uit de duinen bij Bloemendaal en Vogelenzang opgepompt en onder natuurlijk verval naar Amsterdam getransporteerd – dit gebied heet tegenwoordig Amsterdamse Waterleiding Duinen. Vanaf het moment dat grote hoeveelheden drinkwater beschikbaar waren, kwam het spoeltoilet in zwang en daarmee ook het spoelriool. In de periode van 1890 tot 1940 werd heel Nederland van een spoelrioolstelsel voorzien. De gemeente Utrecht begon in 1939 met de bouw van een afvalwaterzuiveringsinstallatie (awzi). Tegenwoordig wordt al het riool- en afvalwater gezuiverd: alle Nederlanders betalen een reinigingsheffing.
Behalve slechte hygiëne, maakten slechte huisvesting en slechte voeding het leven van de meeste Nederlanders in de steden tot ver in de negentiende eeuw ‘kort, ongewis en ellendig’. In feite was dat eeuwenlang een soort ‘natuurconstante’ geweest, zelfs in de Gouden Eeuw. Een lang, doorvoed en behaaglijk leven was slechts weggelegd voor een kleine bovenlaag van handelslieden, patriciërs, bestuurders en ambachtslieden. Maar ook voor hen gold dat er geen epidemie moest uitbreken. Het ongeschoolde werkvolk leefde eigenlijk voortdurend op de rand van het bestaan, onder omstandigheden zoals die nu nog zijn aan te treffen in een land als Bangladesh, in de slums van de hoofdstad Dhaka. In fysisch geografisch opzicht lijkt Bangladesh op het Nederland van 1800: een dichtbevolkte delta, een archipel van talloze kleine veenachtige eilandjes die om de haverklap overstromen.
De gemiddelde levensverwachting schommelde tussen de 35 en 40 jaar. Een Amsterdammer had rond 1800 zelfs een levensverwachting van slechts 26 jaar, wat vooral kwam door de hoge kindersterfte. Wie de eerste vijf jaar van zijn leven had doorstaan, had kans een jaar of 50, 60 te worden. Na 1870 begon de levensverwachting snel en onomkeerbaar te stijgen. Daarvoor deden zich sterke schommelingen voor in de gemiddelde levensverwachting, zoals nog tussen 1868 en 1871. Toen daalde de levensverwachting van 40 naar 33 jaar: een indicatie dat er maar even iets hoefde mis te gaan en mensen massaal door het bestaansminimum zakten.
Nijmegen aan de Waal. (B. Bueninck, 1916)
Een Nederlander wordt tegenwoordig gemiddeld 78 jaar. Binnen enkele generaties is het gelukt bijna twee keer zo oud te worden als vroeger. Deze ontwikkeling in Europa en Noord-Amerika is uniek in de geschiedenis van de mensheid. Hoe kwam dat? Vermoedelijk hebben technische ingrepen, zoals het droogleggen van de Haarlemmermeer en andere meren en moerassen, na 1850 geholpen malaria in te dammen. Maar verondersteld wordt dat dit effect beperkt was. Dankzij vaccinatie dan? Antibiotica werden pas vanaf de jaren 1940 op grote schaal gebruikt. Grofweg wordt de bijdrage van de geneeskunde aan de stijging van de gemiddelde leeftijd over de gehele wereld geschat op 15 %.
Een ruwe schatting leert dat ongeveer 10 % van de sterftedaling in de periode tussen 1870 en 1900 kan worden toegeschreven aan betere hygiëne. Vooral de levenskansen van zuigelingen hangen af van hygiënische leefomstandigheden.
Uiteindelijk werden Nederlanders vooral gezonder en ouder door de verbeterde voedselvoorziening. Dat was het resultaat van een complex aan innovaties. Het Amerikaanse middenwesten raakte ontgonnen en ontsloten. De opbrengst van de enorme Amerikaanse graanvelden bereikte dankzij de moderne stoomscheepvaart ook Europa. Daar was inmiddels een machinale broodproductie mogelijk.
In 1857 ging dankzij de inspanning van Samuel Sarphati in Amsterdam de eerste meel- broodfabriek in bedrijf. Daarvoor moest eerst een bijna middeleeuws kartel van ambachtelijke molenaars worden gebroken, die werden beschermd door de Wet op het Gemaal. Die wet was zo lang blijven bestaan omdat de belasting op gemalen meel een belangrijke inkomstenbron van de overheid was en omdat de overheid zwaar in de schuld zat sinds koning Willem I. Dankzij de politieke inspanningen van Sarphati werd brood in Amsterdam opeens 30 % minder duur.
Een belangrijke verbetering was ook de verwetenschappelijking van de landbouw. Die begon in Nederland in 1876 toen het rijk de gemeentelijke landbouwschool in Wageningen overnam. Vanaf 1918 werden aan deze Landbouwhogeschool landbouwingenieurs opgeleid. Maar al vanaf 1850 herstelde de aardappelteelt zich door moderne inzichten in rasveredeling, keuze van grondsoorten en variatie in teeltperioden.
Moeizame verbindingen
Deze resultaten waren niet bereikt als in de eerste helft van de negentiende eeuw niet het nodige voorwerk was gedaan. De fysische geografie van Nederland was verbeterd, waardoor de bestaansveiligheid en de bereikbaarheid vooruitgingen.
De mijn Maurits bij Sittard, 1931, door Johan Gabrielse.
Reizen door Nederland was destijds als reizen door de Derde Wereld nu. In de winter van 1808-1809 bijvoorbeeld verwoestte kruiend ijs, na het invallen van de dooi op 10 januari, op tal van plaatsen de rivierdijken waardoor het land tussen Maas en Waal maandenlang veranderde in een groot woelig binnenmeer. Schoolmeester Pieter Boekel was op 29 november 1836 getuige van een storm op het Haarlemmermeer waardoor 4000 hectare land overstroomde. Nederland telde honderden van zulke meren en plassen (zoals de nog bestaande Vinkeveense en de Nieuwkoopse plassen). Zij waren ontstaan door de turfwinning: Nederland had zichzelf sinds de Gouden Eeuw letterlijk grotendeels opgestookt. In augustus 1837 stelde Koning Willem I een commissie in om het droogmalen van het Haarlemmermeer voor te bereiden.
Ook ingenieur Jacob van Niftrik werd geconfronteerd met de moeilijke begaanbaarheid van het land. Voordat hij in 1864 bij Publieke Werken in Amsterdam ging werken, was hij in dienst van de waterstaat op Zuid-Beveland. Op 10 januari 1857 bereikte hem daar het bericht dat zijn moeder in Nijmegen was overleden. Hij hoorde het nieuws nog dezelfde dag dankzij het Rijks Telegraafnet, dat pas enkele jaren bestond. Goes en Nijmegen behoorden tot de ongeveer zestig plaatsen met een telegraafkantoor. Een ijlbode bracht Van Niftrik vanuit Goes het telegram. De ingenieur pakte snel een valies en reisde met de veerboot naar Terneuzen in Zeeuws-Vlaanderen.
Sinds 1828 onderhield een raderstoomboot een dienst over de Westerschelde, ook in de winter. Van Terneuzen ging het met de postkoets naar Sint-Niklaas. Van daaruit vertrok namelijk een trein: België was al heel wat verder dan Nederland met de aanleg van spoorlijnen. Een Belgische maatschappij onderhield een dienst via Roosendaal naar Moerdijk. Uit deze plaats wilde Van Niftrik met de stoomboot naar Rotterdam: helaas verhinderde ijsgang op het Hollands Diep dit. Hij bemachtigde voor veel geld een plekje op een roeiboot en moest mee roeien. Op een toevallig passerende open boerenwagen ging het daarna via het eiland van Dordrecht en het eiland van IJsselmonde naar Rotterdam, waar hij nog net op tijd was voor de laatste dagtrein naar Arnhem. Deze spoorverbinding via Gouda en Utrecht bestond pas twee jaar.
In de treincoupé kon Van Niftrik op krachten komen voor de laatste etappe: de voetreis van Arnhem naar Nijmegen. Hij hoefde daarna slechts drie uur te lopen in het pikkedonker en de Waal over te steken die vol lag met kruiend ijs. Een onbeheerde roeiboot bood uitkomst, want ook hier was het veer uit de vaart. Twee dagen na zijn vertrek bereikte Van Niftrik om vier uur in de ochtend zijn ouderlijk huis.
Het vliegveld Schiphol, 1952, door Riekele Prins.
Sinds de zeventiende eeuw had Holland, het kernterritorium van de Republiek, een systeem van openbaar vervoer: de trekschuit die ook voor de lagere klasse betaalbaar was. Trekvaarten, zoals die tussen Amsterdam en Haarlem, Haarlem en Leiden, vormden de hoofdaders van de infrastructuur. Holland bestond eeuwenlang uit een smalle zanderige kuststrook met daarachter een laag gebied van kleiafzettingen en verveningen onderbroken door allerlei waterpartijen die al het verkeer accommodeerden. Bij Amsterdam ging de Zuiderzee over in het IJ dat zich westwaarts uitstrekte tot het huidige IJmuiden: daar heette het Wijkermeer vanwege de nabijheid van Beverwijk. Holland was meer water dan land.
Op de hoge gronden, ten oosten van pakweg Utrecht, waren niet of nauwelijks waterwegen en bestonden de gewone wegen meestal uit half verharde karrensporen. Voordat de straatweg van Amsterdam naar Utrecht werd aangelegd, was het jaagpad langs de Vecht de rijweg tussen beide steden. In 1830 waren alle verharde wegen bij elkaar ongeveer 2500 km lang. Tegenwoordig ligt er circa 60 000 km weg buiten de bebouwde kom. Verhard wilde in 1830 doorgaans zeggen: aangestampt met puin of steenslag, vaak afkomstig van de sloop van stadsmuren en -poorten. Macadamwegen werden verhard met een mengsel van fijn puin, vermengd met vette klei of leem als bindmiddel. De straatwegen of, zoals zij later bekend werden, rijksstraatwegen, hadden een verharding van klinkers, hard gebakken stenen. Of er werden basaltkeien geïmporteerd uit stoomDuitsland. Het waren de ‘snelwegen’ van voor onze tijd. Het was zeer arbeidsintensief om ze aan te leggen en het bestratingsmateriaal was duur.
Veendam, 1904, door Bernardus Bueninck.
Voor de economie was het goederenvervoer via de grote rivieren naar het Duitse en Belgische achterland veel belangrijker en die rivieren vormden een groot probleem. Ze waren in de loop van de achttiende eeuw verzand en te ondiep geworden voor de groter wordende schepen. De rivier van 1800 was een wijd stelsel van geulen en zandbanken. De afvoer was een probleem dat zich vooral openbaarde als de rivier ’s winters bevroren was geweest en bij het invallen van de dooi verstopt raakte door kruiend ijs dat bij gebrek aan diepgang enorme ijsbergen opstuwde. Die ijsbergen drukten de dijken kapot, waarna het complete ommeland overstroomd raakte. Aan het begin van de negentiende eeuw stond het rivierengebied in het voorjaar vaak maandenlang blank: watervlaktes van honderden kilometers met hier en daar nog een dijkkruin die boven water uitstak en die diende als vluchtheuvel.
Duitse deskundigen die in 1849 de Waal en de Merwede inspecteerden, concludeerden dat de Nederlandse regering sinds lange tijd niets deed om de toestand van de rivier te verbeteren. In 1851 sloot Nederland met tegenzin een verdrag met Duitsland om de vaar- en handelsroutes tussen het Ruhrgebied en de Noordzee te verbeteren. Er moest een eind komen aan de lange reeks nationale rampen en bijna-rampen.
Baanbrekend voor de rivierenkwestie was het rapport dat ir. J.H. Ferrand en ir. L.J.A. van der Kun in 1850 publiceerden. Zij meenden dat een rivier in een hoofdgeul moest worden gedwongen. Daar waar de rivier een zandbank aan twee kanten omstroomde, werd een dam gebouwd tussen de zandbank en de oever waardoor een dode geul ontstond en een geul met een veel grotere stroomsnelheid die zichzelf uitschuurde. Ook zagen zij in dat zij dit zoveel mogelijk stroomafwaarts moesten doen, bij de monding. Als de uitstroming naar zee werd verbeterd dan nam ook de stroomsnelheid bovenstrooms toe en daarmee de verplaatsing van sediment richting riviermonding.
Ingenieur Pieter Caland van Rijkswaterstaat maakte in opdracht van de regering studiereizen naar Engelse en Franse riviermondingen en ontdekte in 1860 het systeem van de zeearmen. Uit een Waterstaatkaart uit 1759 leidde Caland af dat de afwatering naar zee aan de noordkant van de delta vroeger veel beter was geweest. Het spuivermogen van de Nieuwe Maas was achteruitgegaan door het ontstaan van eilanden in de rivier. Door het graven van een kanaal door Hoek van Holland, de Nieuwe Waterweg, zouden de Nieuwe Maas en de Lek ongehinderd in de Noordzee uitmonden.
Het graven van de Nieuwe Waterweg begon in 1863 en was in 1872 voltooid. Enkele jaren later (1878) kreeg Amsterdam zijn Noordzeekanaal met de doorgraving van de duinen tussen Velsen en Beverwijk waar ‘Holland op zijn smalst’ was. Dat was de ultieme poging van Amsterdam weer de internationale stapelplaats voor goederen te maken. De Nieuwe Waterweg maakte echter van Rotterdam, dat eeuwenlang in de schaduw van Amsterdam had gestaan, de nieuwe wereldhaven omdat de verbinding van daaruit met het Duitse achterland opeens superieur was. Daar deden de aanleg van het Merwedekanaal (1892) en het Amsterdam-Rijnkanaal (1952), pogingen om Amsterdam een concurrerende verbinding te geven met de Rijn, niets aan af. Het Amsterdam-Rijnkanaal is nog altijd het drukst bevaren kanaal van Nederland, een van de drukste in Europa, en de Rijn de drukst bevaren rivier van Europa.
Waarschijnlijk is de negentiende eeuw dus veel bepalender geweest voor het ontstaan van het moderne Nederland dan de twintigste eeuw. Nederland was van 1588 tot 1795 een republiek geweest, waar rivaliserende steden en rivaliserende waterschappen de boventoon voerden. De stedelijke rivaliteit was lang een prikkel tot innovatie geweest. De rivaliteit tussen de waterschappen was aan het einde van de achttiende eeuw rampzalig voor de nationale waterstaat. Sabotageacties over en weer tussen waterschappen waren niet ongewoon.
Industriestad Enschede, 1922, door Johan Dijkstra.
De Franse bezetting betekende een belangrijke verbetering. In 1795 viel Frankrijk ons land binnen en riep de Bataafse Republiek uit. De Fransen maakten een begin met de nationale eenheidsstaat en richtten in 1798 Rijkswaterstaat op, gemodelleerd naar de Franse staatsdienst Administration des Ponts et des Chaussees. Rijkswaterstaat is dus ouder dan het Koninkrijk der Nederlanden (1813), dat ontstond na de bevrijding van ons land.
Gouden Delta
De energievoorziening van de Republiek was vooral gebaseerd op hout, water, wind en organische grondstoffen. De technologische innovatie zat op een dood spoor. In de negentiende eeuw profiteerde Nederland ook mee van de grote revolutie in de westerse wereld om de barrières van spierkracht, water- en windkracht te doorbreken en gebruik te maken van fossiele energie: steenkool. Dankzij de stoommachine konden steeds diepere mijnen in rijkere steenkoollagen worden ontgonnen: ze dreven de liften aan, zodat mijnwerkers honderden meters diep konden worden neergelaten, en ze dreven de drilboren aan en de pompen die de mijnen droog hielden. Steenkool was de stuwende kracht achter een enorme metallurgische en machine-industrie, die machines produceerde waarmee nog meer steenkool en later olie en gas konden worden gewonnen.
Polderlandschap in Zuid-Holland, 1917, door Bernardus Bueninck.
De negentien molens bij Kinderdijk zijn iconen van het pittoreske Nederland. Maar in periodes dat veel regen samenviel met weinig wind stond het land blank, leden de koeien honger en bedierf het gewas en dat was schering en inslag. Het is goed te bedenken dat de molengang in de loop der eeuwen moest worden uitgebreid, omdat de veenpolders die ze bemaalden steeds verder wegzakten (ongeveer een halve meter per eeuw) en windmolens het water niet meer dan ongeveer 1,5 m omhoog kunnen brengen. Bij Kinderdijk werden daarom molens in serie geschakeld om een groter hoogteverschil dan 1,5 m te overbruggen. De Purmer, de Schemer en Wormer liggen ongeveer 4 m onder de zeespiegel. De Haarlemmermeer ligt meer dan 6 m onder NAP. Droogmalen met windmolens (800 miljoen m3 water moest worden weggepompt) was daarom geen optie en dus installeerden Engelse ingenieurs in 1849 de toen grootste stoomzuiger ter wereld in het gemaal Cruquius. Nadat het in 1933 buiten gebruik werd gesteld, heeft het Koninklijk Instituut van Ingenieurs ervoor gezorgd dat het niet werd gesloopt. Tegenwoordig is het gemaal een museum.
Het laatste stoomgemaal in Nederland dat nog in bedrijf is, is het Ir. D.F. Woudagemaal bij Lemmer in Friesland. In tijden van lang aanhoudende regen wordt het nog wel eens wordt opgestookt om bij te springen in het uitslaan van water uit de polder naar de hogere boezem. De meeste gemalen werken tegenwoordig elektrisch. Het grootste gemaal van Europa, dat in het Noordzeekanaal bij IJmuiden, pompt per jaar twee miljard m3 polderwater naar zee. Dat is meer dan twee Haarlemmermeren per jaar. Het heeft een maximumvermogen van 260 m3 per seconde bij een elektrisch vermogen van 1 MW.
Zonder ingrijpen is het huidige Nederland ondenkbaar. Het is een kunstmatig land dat voortdurend in stand wordt gehouden en in die zin niet ‘duurzaam’ is. In 1869-1871 werd het laatste stukje oerbos ontgonnen, het Beekbergerwoud aan de oostflank van het Veluwemassief. In het jaar 1000 lagen de westelijke veenpakketten 4 m boven de zeespiegel. Door bedijking en bemaling is het veen ingeklonken tot meer dan 4 m onder de zeespiegel. Voortschrijdend inzicht laat de schaduwkanten zien van onze beheerszucht. Onze prachtig afstromende, gekanaliseerde rivieren met hun dijken kunnen hun sediment niet meer afzetten in het omringende land, zoals vroeger gebeurde als kruiend ijs in het voorjaar dijkdoorbraken veroorzaakte waardoor slib de polders instroomde. Door dit wegvallen van de jaarlijkse natuurlijke ophoging komen de rivieren steeds hoger te liggen ten opzichte van de inklinkende polders achter de rivierdijk die steeds meer verstedelijkt zijn.
Zo problematisch als onze fysische geografie is, zo kansrijk is onze sociale geografie. Een land aan de monding van de belangrijkste Europese rivier, de ideale uitvalsbasis voor zowel de handel op de Oostzee en Scandinavië, als de handel op Groot Brittannië en via het Kanaal de rest van de wereld. Een ideaal kruispunt van Europese culturen.
Nederland is na Luxemburg het land met het hoogste inkomen per hoofd van de bevolking van de Europese Unie. Terwijl rond 1800 70 à 80 % van de bevolking op het fysieke bestaansminimum leefde, geniet nu vrijwel iedereen mee van verworvenheden van de verzorgingsstaat. Nederlanders zijn gevrijwaard van honger en dakloosheid.
De roem van de Gouden Eeuw, waarin het volk niet meedeelde in de geneugten, is verruild voor het riante leven in de Gouden Delta. Maar deze ongekende spreiding van welvaart leunt op een economie die niet duurzaam is en op de tocht kan komen te staan als de onderklasse in Bangladesh, Azië, Zuid-Amerika en Afrika opklimt naar de middenklasse en hetzelfde beroep gaat doen op voedsel- en energiebronnen. Hoe wij het huidige niveau van bestaansveiligheid achter de dijken handhaven en onze welvaart houdbaar maken, dat is de grote technologische uitdaging van deze eeuw.
Bronnen
Harry Lintsen e.a.: Made in Holland. Een techniekgeschiedenis van Nederland (1800-2000). Walburg Pers, 384 p. ISBN 90 5730 349 3
Auke van der Woud: Een nieuwe wereld. Het ontstaan van het moderne Nederland. Uitgeverij Bert Bakker, 463 p. ISBN 9035129830.
Auke van der Woud: Het Lege land. De ruimtelijke orde van Nederland 1798-1848. Uitgeverij Bert Bakker, 688 p. ISBN 9789035135970
Jan Luiten van Zanden: Een klein land in de 20e eeuw. Economische geschiedenis van Nederland 1914-1995. Het Spectrum, 269 p. 9789027461667
Johan Schot, Harry Lintsen, Arie Rip en Albert de la Bruheze: Techniek in Nederland in de twintigste eeuw. Walburg Pers, zeven delen.
Harry Lintsen: Op zoek naar de oorsprong van de Nederlandse Kenniseconomie. Een Essay geschreven in opdracht van TNO. Stichting Historie der Techniek
Harry Lintsen e.a. : Kwetsbaar Nederland. Het problematische socio-ecosysteem aan de vooravond van de Industriële Revolutie. Concepttekst van hoofdstuk uit te verschijnen boek De tweede transitie: de moeizame weg naar duurzaamheid in Nederland.
Streamers
Dit is Nederland: extreme engineering
Ons land bestond uit een archipel van veenachtige eilandjes die om de haverklap overstroomden
Van Niftrik deed twee dagen over een reis van Zeeland naar Nijmegen
Slechte hygiëne, slechte huisvesting en slechte voeding maakten het leven ‘kort, ongewis en ellendig’
Zo problematisch als onze fysische geografie is, zo kansrijk is onze sociale geografie
De roem van de Gouden Eeuw is verruild voor het riante leven in de Gouden Delta
[bijschriften bij de illustraties]
[Openingsplaat]
[Rotterdam_img058.jpg]
Bij uitgeverij Wolters-Noordhoff (tegenwoordig Noordhoff Uitgevers) verschenen vanaf eind negentiende eeuw tot halverwege de twintigste eeuw de bekende schoolwandplaten die de wording van het moderne Nederland laten zien. Hier: Scheepswerf aan de Nieuwe Maas bij Rotterdam, in 1926 geschilderd door Johan Dijkstra in opdracht van de toen nog aparte uitgeverij J.B. Wolters uit Groningen. De schoolplaat is deel van de serie ‘Nederland in woord en beeld’.
[GraanelevatorRotterdam_img062.jpg]
Graanelevatoren aan het werk in de Maashaven te Rotterdam, in 1912 geschilderd door Bernardus Bueninck. De komst van goedkoop Amerikaans graan in combinatie met broodfabrieken deed de levensverwachting van de Nederlander na 1850 snel stijgen. (Met dank aan Noordhoff Uitgevers)
[Veendam_img034.jpg]
Veendam, 1904, door Bernardus Bueninck. (Met dank aan Noordhoff Uitgevers)
[IndustriestadEnschede_img038.jpg]
Industriestad Enschede, 1922, door Johan Dijkstra. (Met dank aan Noordhoff Uitgevers)
[IJsselbijKampen_img041.jpg]
De IJsseldelta bij Kampen, 1917, door Bernardus Bueninck. (Met dank aan Noordhoff Uitgevers)
[Rembrandtplein_img044.jpg]
Het Rembrandtplein 1911, door Bernardus Bueninck. (Met dank aan Noordhoff Uitgevers)
{VliegveldSchiphol_img049.jpg]
Het vliegveld Schiphol, 1952, door Riekele Prins. (Met dank aan Noordhoff Uitgevers)
[PolderZuidHolland_img053.jpg]
Polderlandschap in Zuid-Holland, 1917, door Bernardus Bueninck. (Met dank aan Noordhoff Uitgevers)
[IJmuidenHoogovens_img162.jpg]
De hoogovens in Velsen, door Riekele Prins, 1951. (Met dank aan Noordhoff Uitgevers)
[Staatsmijnen_img068.jpg]
De mijn Maurits bij Sittard, 1931, door Johan Gabrielse. (Met dank aan Noordhoff Uitgevers)
Wat heeft Klaas van Giffen bewogen een boek te schrijven over het station Haarlem? Nieuwsgierigheid. Die is bij hem als kind gewekt toen hij bij zijn moeder achterop de fiets vaak langs het station reed. Of liever gezegd: er onder door, want het Haarlemse station is gebouwd op een talud dat de stad doorsnijdt en dat talud wordt op zijn beurt doorklieft door twee onderdoorgangen of viaducten.
Het intrigerende aan stations is dat ze enerzijds openbare ruimte zijn waarachter anderzijds een wereld van verboden plekken schuilt gaat: de kantoren, loketten, seinhuizen, de rails en het emplacement zijn allemaal ten strengste verboden en dus wilde Van Giffen daar alles van weten.
Vanwege zijn authenticiteit is het Jugendstilstation van D.A.N. Margadant uit 1908 met zijn prachtige steenhouw- en houtsnijwerk, zijn overvloedige tegeltableaus en glas-in-loodramen een geliefde plek voor cineasten en fotografen.
Het aardige en ook bijzondere is dat de geschiedenis van het station onwaarschijnlijk goed is gedocumenteerd in tekeningen, foto’s en bestekken maar ook in verslagen van onder meer de gemeenteraad. Wat ook aardig is: dit station heeft als een van de weinige in Nederland uit die tijd de tand des tijds grotendeels ongeschonden door staan. Bovendien was het Haarlemse station het verkeersknooppunt in een gebied op de grens van Noord- en Zuid-Holland dat de basis was van de roemruchte Hollandsche IJzeren Spoorweg Maatschappij (HIJSM of ook wel HSM). Van Giffen behandelt daarom ook de aanleg van de spoorlijnen in de regio en de elektrificatie daarvan in het begin van de twintigste eeuw. Hij behandelt het station Haarlem als een culminatiepunt in de grote spoorwegmoderniseringsgolf begin vorige eeuw. Het boek gaat ook over de mensen die er werkten, wat voor werk ze deden, welke gereedschappen en techniek zij gebruikten, over de treinen, de baanvakken, kunstwerken en wat al dies meer zij. Dat maakt het boek een mooi tijdsdocument.
Dat Haarlem zo’n mooi ongeschonden station heeft komt vooral doordat het gemeentebestuur eind negentiende eeuw te hoop liep tegen het voorgaande stationscomplex dat zich bevond op maaiveldhoogte. De twee spoorwegovergangen waren zo vaak gesloten vanwege passerend en rangerende treinen dat de stad meesttijds aan de noordzijde ontoegankelijk was.
Na jarenlang gesoebat en trouwtrekken over wie hoeveel zou betalen kwam er een station met twee viaducten onder het station zelf , twee voetgangertraversen en nog twee andere viaducten in de nabije omgeving.
Daarmee was voor de gemeente het probleem opgelost en verdween haar interesse. De voorzijde van het station bevindt zich aan de zuidkant en kijkt in de richting van de binnenstad. Een stationsplein was er echter niet omdat zich vlak voor het station de treinenfabrek van Beynes bevond. Tussen de fabriek en het station persten zich de trams door en later de stadsbussen. In de jaren vijftig werd de Beynesfabriek gesloopt en bleef een tochtige vlakte over die pas in de jaren zeventig werd volgebouwd met een parkeergarage en kantoren van een allure die uitnodigt tot zelfmoord. De noordkant was en is een soort blinde muur; de gemeente heeft de omgeving altijd met een grenzeloze achteloosheid behandeld. Alles hier logenstraft dat de NS inmiddels meer verdient aan haar onroerend goed dan aan vervoer. Maar misschien is dat ook het geluk bij een ongeluk Er schijnen nu plannen te zijn voor een heus plein. Dat mag wel na honderd jaar. (EvdB)
Klaas van Giffen. Station Haarlem. 2007 uitgeverij Spaar en Hout, Haarlem. ISBN 9086830048. 480 pagina’s, rijkgeillustreerd. Prijs: € 39,50.
In Science Centrum NEMO vindt op 19 juni de slotmanifestatie Ode aan de Techniek 2003 plaats. In gezelschap van tweehonderd prominente Nederlanders uit de wereld van industrie, onderwijs en politiek maakt de jury De Meest Meeslepende Ode 2003 bekend. De aanwezigen debatteren vervolgens over wat te doen tegen het afglijden van Nederland als technologieland. ‘Ode’ is een mogelijke oplossing: gewoon aan (jongeren) laten zien hoe leuk techniek is.
Een lofzang op ons vernuft
(Door Erwin van den Brink)*
Waarom vinden wij het nodig dat iedereen een Ode aan de Techniek brengt? Omdat techniek zichzelf nooit op de voorgrond plaatst. Techniek is uit de aard der zaak ‘dienstbaar’, om niet te zeggen slaafs. Niet voor niets waren in de Oudheid slaven vaak ‘ingenieurs’; als degenen die het werk moesten doen, hadden zij het meeste baat bij technische hulpmiddelen.
Techniek is vandaag alomtegenwoordig. Alles wat we doen, gebeurt met behulp van techniek en de wereld om ons heen bestaat nagenoeg helemaal uit dingen die wij met techniek hebben gemaakt. We worden wakker door een wekker, we doen een plas op de wc, we draaien de kraan open voor een slok water, zetten het koffiezetapparaat aan en stappen onder de douche: allemaal pure techniek, maar sta er eens bij stil. Stel de eerste vijf minuten na ontwaken eens voor zonder techniek. Techniek beheerst elk aspect van ons dagelijks leven, is onontkoombaar. Dat leidt tot gebrek aan contrast. Die alomtegenwoordigheid maakt techniek onzichtbaar. Het is mooi dat al die spullen ons niet voortdurend lastigvallen met het feit dat ze er zijn – bijvoorbeeld door dienst te weigeren of stuk te gaan.
Die overdaad heeft ons verblind. Willen we techniek op waarde schatten, dan moeten we haar eerst weer leren zien. Blijven we techniek over het hoofd zien, dan is de uiterste consequentie dat techniek teloorgaat, omdat techniek niet zoals natuur vanzelf de kop opsteekt. Boomwortels komen altijd door het asfalt heen, niet andersom.
UTOPIE
Techniek heeft ons zo’n materiële utopie gebracht dat we niet alleen blind maar ook blasé zijn geworden, waardoor we de nadelen uitvergroten ten opzichte van de voordelen. Milieuvervuiling en energieverbruik ten opzichte van veiligheid, comfort, een betere gezondheid, langere levensverwachting.
Techniek wordt in het algemeen ook minder chique gevonden dan wetenschap. Techniek is veel minder dan wetenschap onderdeel van het culturele discours. Maar niet alleen bij de elite, ook onder brede lagen van de bevolking is techniek de laatste decennia steeds minder een onderdeel van cultuurbeleving: spel, opvoeding, onderwijs. Een mooi voorbeeld is het mobieltje. Voor de meeste kinderen is dat geen wonder van techniek maar een begerenswaardig speeltje. Hoewel het gemiddelde kind het absoluut niet ziet als een technisch artefact en geen weet heeft van de werking, is de invloed ervan op hoe kinderen met elkaar omgaan enorm: hun sociale netwerken bestaan grotendeels door het uitwisselen van sms-berichten.
Er is sprake van een bijna bizarre discrepantie. Met de intensivering van het gebruik van technologie is de onwetendheid en onverschilligheid over hoe het werkt, wie het maakt en wat voor inspanning dat kost juist toegenomen. Die passieve afkeer van techniek, dat is niet erg voor ‘de techniek’, maar wel voor onszelf. En zo nodeloos. Wat is er nu interessanter dan ons te verbazen over ons eigen vernuft en onze vindingrijkheid? Dat is wat de manifestatie Ode aan de Techniek beoogt.
LABORATORIA
Techniek went snel. Neem nou computers. Een halve eeuw geleden waren dat mysterieuze, zoemende kasten in laboratoria. Nu heeft iedereen er eentje voor zijn snufferd. En oh wee als hij het even niet doet. Dan vervloeken we ‘Microshit’. Niets went zo snel als nieuwe techniek.
Eigenlijk is dat ook begrijpelijk. Techniek is niet iets om je de hele dag mee bezig te houden. Een uitvinding is er om ons het leven te vergemakkelijken om ons werk uit handen te nemen en dat is niet het geval als techniek voortdurend aandacht zou vragen.
Techniek heeft wat dat betreft een natuurlijke achterstand op kunst, cultuur, politiek en economie omdat die juist bestaan door zich te manifesteren, door aandacht en bemoeienis. Kunst die gewoon wordt, houdt daarmee de facto op kunst te zijn. Politiek die geen beroep doet op mensen is geen politiek. In cultuur, politiek en in de economie is menselijke geldingsdrang, het vragen van aandacht, de natuurlijke zijnstoestand. Zij zijn veeleisend, terwijl techniek dienend is.
FLYER
Natuurlijk, als er een spectaculaire nieuwe uitvinding wordt gedaan, is de belangstelling groot. Dit jaar gedenken we dat het honderd jaar geleden is dat voor het eerst een vliegtuig vloog dat goed en volledig bestuurbaar was: de Flyer van de gebroeders Wright. Zeker in het eerste decennium van de vorige eeuw stond vliegen enorm in de belangstelling. Vliegeniers of aviateurs waren helden, die hun moed ook regelmatig bekochten met de dood. Tegenwoordig wekken vliegtuigen vooral irritatie op. Behalve als we zelf op vakantie willen. Vaak zitten we dan in een Airbus, een merknaam die uitdrukt hoe gewoon vliegen eigenlijk is. Je neemt een bus, alleen gaat die door de lucht.
De meeste uitvindingen worden al spoedig normaal en wekken dan alleen nog de belangstelling als er zich een ramp mee voltrekt. Een luchtvaartramp bijvoorbeeld. Dat is dan met name een grote schande, een schandaal. NRC-Handelsblad luidde vorige maand de alarmbel over het onderhoud van KLM-vliegtuigen. Grondwerktuigkundigen hadden verzuimd een periodieke opfriscursus op tijd te volgen en daardoor waren hun papieren verlopen. Ach en wee. Pas in laatste instantie kwam in die berichtgeving de vermoedelijke oorzaak aan bod. ‘Ze hebben het waarschijnlijk te druk gehad’, meldde een woordvoerder.
Zonder technici kan de KLM niet vliegen, maar ook een systeem als de gezondheidszorg vergt dagelijks technische ondersteuning. De Technische Universiteit Delft maakt al enkele jaren reclame voor zichzelf met de slogan dat achter elke medicus een technicus staat. Heel wat televisiedrama is gesitueerd in ziekenhuizen. Doktoren zijn de helden. Voor de technicus is zelfs geen bijrol weggelegd.
Dat gebrek aan maatschappelijke waardering leidt tot een tekort aan technici. Onlangs vertelde een woordvoerder van een grote industriële machinebouwer dat veel elektriciteitscentrales in Nederland nu zo’n veertig jaar oud zijn en dus binnen afzienbare tijd moeten worden vervangen. Zijn bedrijf wil graag centrales bouwen, maar kan zulke klussen niet aannemen, omdat in Nederland geen ingenieurs meer rondlopen die ze kunnen bouwen. Dat betekent dat we op den duur steeds meer stroom zullen moeten importeren.
LOGOS
Waarmee weer eens is aangetoond dat techniek niet vanzelf werkt, maar voortdurend aan de praat moet worden gehouden door honderdduizenden ontwerp- en onderhoudstechnici. Op Schiphol, bij het elektriciteitsbedrijf, de telecomprovider, de waterleiding, in het poldergemaal, in het ziekenhuis, de spoorwegen, Rijkswaterstaat, enzovoorts. Techniek bestaat niet alleen uit fysieke dingen, zoals gebouwen, machines, apparaten en infrastructuur van wegen, leidingen en andere verbindingen. Techniek is voor alles nog steeds een broos sociaal systeem van een voortdurend toenemende complexiteit. Honderdduizenden onderhoudstechnici, storingsmonteurs, operators en systeembewakers houden de infrastructuur elke dag aan de praat, terwijl vele tienduizenden ingenieurs bezig zijn de vastgelegde kennis (logos) te onderhouden en uit te breiden. Ten slotte zijn tienduizenden bezig om een nieuwe generatie toekomstige technici te onderwijzen in de vaardigheid (tecnos) om die kennis toe te passen, opdat zij tezijnertijd het werk kunnen overnemen om zo de continuïteit te verzekeren. Technologie is een samentrekking van die twee Griekse woorden.
Aan de inputkant van het systeem, het onderwijs, is momenteel storing: de toevoer naar het technisch onderwijs stagneert en nadert een kritische grens. Als de storing te lang duurt, gaat die zich in het systeem voortplanten in de vorm van uitval.
WONDER
Techniek vereist voortdurende toewijding van de hele samenleving. Dat besef is verdwenen. Mensen hebben de neiging zich aan die toewijding te onttrekken. Ze noemen een uitvinding ‘een wonder der techniek’. Dat is merkwaardig want als techniek iets niet is, is het een wonder. De Grote Van Dale geeft als omschrijving van een wonder: ‘iets dat men niet verklaren kan’. Ik zou niet graag in een apparaat stappen, waarvan de werking niet valt te verklaren. Okee, vaak maken apparaten gebruik van natuurwetenschappelijke verschijnselen die op een theoretisch niveau nog niet volledig en eenduidig kunnen worden verklaard, maar waar we dankzij eindeloos meten op een empirisch niveau in elk geval mee opstaan en naar bed gaan.
Als er sprake is van een wonder der techniek dan bedoelen we eigenlijk onze ver-wondering over ons eigen vernuft, onze vindingrijkheid. Onze creativiteit, scheppingsdrang, dat is het eigenlijke wonder dat we niet kunnen verklaren. Alhoewel, ach, de mens is slim en de mens is lui en vindingrijkheid is een combinatie van die twee. Het kost wat moeite, maar dan hebben we ook wat.
Die moeite, die zit ons niet lekker. Een contradictie: dat we moeite moeten doen om gemak te creëren. We zouden willen dat we de techniek zover zouden kunnen autonomiseren dat zij voortaan zichzelf voortdrijft. We zijn al druk doende met zelfassemblerende systemen op nanoschaal en software die zichzelf repareert. Maar zouden we ook niet in onze eigen macrowereld kunnen zorgen dat wegen zichzelf aanleggen en repareren, sloten zichzelf uitbaggeren, steden zichzelf vernieuwen. Kortom, dat we ‘er geen omkijken meer naar hebben?’
Bill Joy, de baas van Sun Microsystems, schetste die toestand enkele jaren terug wat apocalyptisch in zijn essay De Toekomst heeft ons niet nodig. De techniek in een gerobotiseerde wereld die het verder af kan zonder de mens, maakt de mens overbodig. Wij hebben onszelf het waanidee aangepraat dat techniek het zo onderhand wel zonder ons af kan met bijvoorbeeld de notie van de ‘post-industriële’ samenleving en de overtuiging dat onderwijs en arbeid niet langer utilitair zouden behoren te zijn maar in de eerste plaats dienen tot zelfontplooiing. De samenleving kan wat betreft technologie zo onderhand wel overschakelen op de automatische piloot, is het impliciete idee.
Zou de mens dan werkelijk tot volledige zelfontplooiing komen als hij zich niet meer druk hoeft te maken over het vinden van voedsel, huisvesting, veiligheid en gezondheid? Of het in bedrijf houden van de energievoorziening, mobiliteit en communicatiesystemen? Vinden we dan in deze Brave New World zonder materiële zorgen genoeg voldoening in de wereld van kunst, cultuur, media, de wereld? Zouden we, verlost van de noodzaak van toewijding aan de technische vooruitgang, tot een ongekende creatieve en artistieke ontplooiing komen? Of leeft die wereld van kunst en cultuur juist door het becommentariëren van wetenschap en techniek en zou zij zonder dat verzeilen in een decadente doodsheid?
DA VINCI
De artistieke vitaliteit is altijd het grootst geweest in perioden van technische en wetenschappelijke vooruitgang, al was het maar vanwege de maatschappelijke onrust die deze vooruitgang teweegbracht. Leonardo da Vinci was behalve schilder en beeldhouwer ook ingenieur, constructeur. Dat was de Renaissance. Daarna kwam de Verlichting en vervolgens de Industriële Revolutie. De mechanisatie en elektrificatie van de twintigste eeuw leidden tot een ongekende artistieke expressie. De dadaïsten en popart verhieven industriële goederen zélf tot kunst.
Artistieke scheppingsdrang wordt gezien als ‘goddelijk’, omdat de kunstenaar er naar streeft volstrekt authentieke beelden en klanken te maken. Maar zijn die beelden en klanken niet altijd ook een reflectie van de wereld om ons heen, een wereld die verregaand is geïndustrialiseerd. En is het niet juist in de techniek, in het vinden van toepassingen, gebruiksmogelijkheden van wetenschappelijke kennis dat de mens zich in zijn scheppingsdrang meet met God. Daarom zijn veel uitvindingen aanvankelijk ook van de hand gewezen als duivels. Kunnen vliegen als een vogel, voortrazen in een trein, elektrisch licht, de telefoon, kernsplijting en klonen: zo had God het niet bedoeld. Niet kunst maar techniek is de voortzetting van de Schepping. Mensen hebben de wereld naar hun hand gezet.
Indien we nu echter zeggen dat we techniek ver genoeg hebben gebracht en dat ze het verder maar zelf zonder ons moet uitzoeken, brengen we die goddelijke gave in onszelf om zeep.
CINEMATOGRAFIE
Daarmee zetten we zekerheden op het spel. We maken ons meer afhankelijk in plaats van minder. Maar wat erger is: het leidt ook tot stagnatie in de wereld van kunst, cultuur en politiek, omdat die hun voornaamste klankbord verliezen. Zoals voorheen de automobiel het dramaturgische focuspunt was in de cinematografie, zo is momenteel de computer het artefact waar omheen met name thrillerscripts worden geschreven. Het feit dat er tegenwoordig handycams zijn die in kwaliteit niet meer onderdoen voor de logge cinemascopecamera’s uit de jaren vijftig heeft een enorme invloed gehad op de filmstijl.
Het is dus gevaarlijk om te denken dat techniek zichzelf draaiende houdt en bovendien zou in een wereld waarin techniek autonoom is techniek ook geen onderdeel meer uitmaken van onze belevingswereld. En dat zou een hele saaie, doodse wereld zijn.
Maar aannemelijker en angstwekkender is dat zonder onze voortdurende toewijding techniek verdwijnt. Eerst verplaatsen bedrijven hun R&D naar het buitenland en uiteindelijk zullen we voor onze nutsvoorzieningen afhankelijk worden van de goedertierenheid van het buitenland.
Wie zich de uiterste consequentie voor de geest probeert te halen van een samenleving die techniek irrelevant verklaart, moet maar eens denken aan het experiment van Pol Pot die in Cambodja technologie per decreet afschafte: the killing fields.
Wie omgekeerd de dagelijkse vervulling van de behoeften uit de pyramide van Maslow koestert – voedsel, veiligheid, huisvesting – moet ook kunnen stilstaan bij de techniek die daarvoor nodig is en aldus waardering opbrengen voor het werkleger technici dat daarmee bezig is.
HET TRACÉ VAN DE HOGESNELHEIDSLIJN-ZUID WORDT ZO GEBOUWD DAT ER IN DE TOEKOMST EEN MAGNEETZWEEFTREIN OVER KAN RIJDEN. DIT MELDDE ING. MARTIN VAN PERNIS, DIRECTEUR VAN HET CONSORTIUM TRANSRAPID NEDERLAND, TIJDENS EEN PROEFRIT VAN DE MAGNEETZWEEFTREIN IN HET DUITSE LATHEN. EEN TEST, WAAR JE RUSTIG BIJ KON BLIJVEN STAAN.
tekst erwin van den brink foto siemens
Animatie van de zweeftrein in Shanghai.
Binnen 5 km op 300 km/h. Een
TGV of ICE heeft daar 28 km voor nodig. Een TGV of ICE zit dan aan zijn top, een Transrapid trekt nog even door naar 500 km/h. De TR-8, het eerste productievoertuig dat Transrapid heeft gebouwd, ondergaat momenteel tests voor de eerste lijndienst, namelijk tussen de luchthaven en het centrum van Sjanghai, die in 2003 operationeel moet zijn.
Met een licht schokje verheft de trein zich. Dan zet de TR-8 de vaart erin. Binnen luttele seconden bewegen we met een snelheid van 100 km/h. Doodstil. De proefbaan in het Duit- se Lathen, even over de Groningse grens, heeft aan beide uiteinden een lus om te keren. Als we de eerste lus ingaan, accelereert de trein naar 270 km/h. Zodra we de wissel naar het rechte stuk op de terugweg passeren haalt de TR-8 400 km/h. Zitten is niet geboden. Je kunt rustig blijven staan. Tot 300 km/h is het buitengewoon stil in de cabine. Met het door- trekken naar 400-420 km/h ontstaat een laagfrequent geluid van het denderen van de lucht langs de buitenwand, die kennelijk tur- bulent wordt. Toch is het geluid lang niet zo storend als de herrie die passagiers in turbo- propvliegtuigen hebben te verduren, waarvan de Transrapid met zijn kruissnelheid van 500 km/h de gedoodverfde concurrent is.
MEET- EN REGELTECHNIEK
Twee zaken maken deze test wat onduide- lijk. Deze proefrit is nodig om de meet- en regelprogrammatuur helemaal foutloos te maken. De trein zwieberde dan ook een beetje. Ook reden we 400 km/h en nog niet 500 km/h. De luchtweerstand neemt expo- nentieel toe met de snelheid. We zouden dus nog eens een volledig afgeregeld productie- exemplaar bij 500 km/h willen beleven.
De meet- en regeltechniek is het grote geheim dat Siemens heeft beschermd met octrooien. Aan de hardware is inmiddels niets geheimzinnig meer. Het idee om treinen mag- netisch te laten zweven en ze voort te bewegen met een lineaire motor die in de baan zit, dateert van 1934. Ing. Martin van Pernis, directeur van het consortium Transrapid Nederland: ‘Het is niet de elektrotechniek die voor de doorbraak van de trein heeft gezorgd, maar de komst van de informatietechnologie begin jaren negentig, die de software moge- lijk maakte om de meet- en regelelektronica te besturen.’ De regelkring heeft een loop van een nanoseconde en voert dus een miljoen metingen en berekeningen per seconde uit. Van Pernis zegt ook nog even dat de bouwers van de HSL Zuid het tracé, inclusief tunnels, geschikt maken voor een levitatietrein.
De acceleratie is zo gekozen dat mensen inderdaad kunnen blijven staan, omdat anders de in- en uitstaptijden (fasten your seatbelts en stow your luggage) enorm zouden toenemen, wat de tijdwinst door de accelera- tie teniet doet. De versnelling is die van een personenauto. Het verschil is dat de versnel- ling aanhoudt tot de snelheid van 500 km/h is bereikt. Een grotere acceleratie is mogelijk, bijna onbegrensd. Voor vrachttreinen zou dat kunnen – er is
namelijk geen
bestuurder, die
zit in het contro-
lecentrum. In
verticale positie
zou het systeem
kunnen dienen
als booster, aan-
jager, van zware
raketten, een
soort elektromagnetisch ruimtekanon.
Volgens Siemens legt de zweeftrein de afstand Amsterdam-Groningen met tussen- stops binnen het uur af (54 minuten). De bus van Lathen naar Utrecht doet er terug weer een tergende drie uur over.
Dagelijks pendelen tussen pakweg een woonplaats in Zuid-Limburg en het werk in Den Haag? Geen zinnig mens die er over prakkizeert om elke dag zes uur in de trein of de auto te gaan zitten. Maar wat zou u doen, als het in eenvierde van die tijd zou kunnen? Dus: 45 minuten heen, 45 minuten terug, ondergronds: Beam me down Scotty!
Erwin van den Brink
De auteur is redacteur van De Ingenieur
Sommigen meenden dat de ijle berglucht de Zwitserse civiel-ingenieur Rodolphe Nieth naar het hoofd was gestegen toen hij in 1974 het concept Swissmetro bedacht. Nieth was slechts het treuzelige op-en-neer gependel met de trein meer dan zat. Een magnetisch door een bijna luchtledige buis voortgedreven ’trein’ die een snelheid kan halen van 500 kilometer per uur, twee keer zo snel als de HSL. Dat bestond niet. Nu, na ruim twintig jaar, is het concept echter grotendeels uit-ontwikkeld en ‘bouwrijp’.
Dezer dagen woedt in de boezem der Haagse bureaucratie een wat
zijdelingse discussie over ‘infrastructuur en nieuwe technologie’. Het gaat om de verdeling van de zogenoemde ICES-gelden. ICES staat voor Interdepartementale Commissie Economische Structuur die de regering adviseert over de toekomstige ruimtelijke inrichting van ons land. Infrastructuur is een belangrijk onderdeel van het beleidsterrein van deze commissie. Binnen de ICES is een werkgroep Kennisinfrastructuur (KIS) actief. Die ‘pleegt momenteel een verkenning naar additionele onderzoeksbehoefte’, zoals dat heet in Haagse nota-taal.
Het blijft nogal vaag om wat voor kennis het daarbij nu gaat. Wel is duidelijk dat het gaat om een ‘drieslag’: beproefde en betrouwbare technologie, nieuwe kennis die voor toepassing vatbaar kan worden gemaakt en ten derde kennis die nog helemaal moet worden ontwikkeld.
In welke categorie, rijp of niet rijp, de beleidsmakers de Swissmetro-technologie gaan onderbrengen is natuurlijk van belang voor de kans dat zo’n concept hier ooit wordt verwezenlijkt. Hetzelfde geldt voor het DTO-programma Buisleidingtransport voor Stedelijk Goederenvervoer, afgekort als BLT. DTO staat voor Interdepartementaal Onderzoekprogramma Duurzame Technologische Ontwikkeling.
BLT sluit nóg meer aan bij bestaande technologie dan Swissmetro, maar ook dit concept betekent een radicale breuk met het huidige systeem, in dit geval goederendistributie in de stad met vracht- en bestelauto’s.
TNO heeft als onderzoeksinstelling een vanzelfsprekend belang bij het verleggen van de grenzen van de kennis maar ook bij het verleggen van de grenzen van toepassing van reeds bestaande kennis. En dat laatste is waar het ook bij zeer snel ondergronds transport eigenlijk om gaat, zo zet professor ir. Francis-Luc Perret, hoogleraar aan de Ecole polytechnique fédérale de Lausanne, uiteen. Perret heeft de leiding over Op uitnodiging van TNO Inro (het TNO-instituut voor transport en infrastructuur), dat onlangs zijn 25-jarige jubileum vierde, kwam Perret naar Nederland om tekst en uitleg te geven over Swissmetro.
In feite, stelt hij, is de kennis hiervoor op het niveau van de subtechnologie grotendeels beproefd. Als Swissmetro ook in Nederland gebouwd wordt, is het systeem alleen afwijkend wat betreft het boren in slappe grond. Maar ook dat is een beproefde techniek waar Japan al decennia ervaring in heeft.
Ook het (wrijvingsloos) vliegen met magnetische levitatie en voortbeweging door magnetische lineaire inductiemotoren is volgens Perret goed uitontwikkeld in bijvoorbeeld de Duitse Transrapid en de Japanse Maglev. Voor wat betreft de metro die de Zwitsers sinds medio jaren zeventig ontwikkelen komt daar luchtvaarttechniek bij: de Swissmetro krijgt net als het vliegtuig een drukcabine. Dat is omdat de tunnel waardoor hij vliegt (contactloze voortbeweging waarbij het voertuig twee centimeter boven de baan zweeft) bijna vacuüm wordt gezogen. Die ijle atmosfeer is nodig om Swissmetro met 500 kilometer per uur door de tunnel te kunnen laten vliegen.
Bij 500 kilometer ligt namelijk het kritische Mach-getal: dan beginnen lokale supersonische schokgolven op te treden tussen voertuig en tunnelwand.
Perret: ‘De technologie is in feite conventionele technologie. Wat we nog niet weten en wat nog niet is beproefd, is het aërodynamische gedrag op ware grootte, in het bijzonder daar waar de lucht moet wegstromen tussen de romp van de trein en de tunnelwand.’
Al met al valt de voor Swissmetro benodigde technologie met een beetje goede wil dus grotendeels binnen de eerste twee categorieën waarvan de werkgroep Kennisinfrastructuur gewag maakt: ‘bestaande’ en ‘nieuwe’ technologie. We hebben het hier in elk geval duidelijk niet over telekinese.
De onbekende factor is het beheersen (van tijd en kosten) van zo’n groot project. ‘Grote projecten mislukken vaak door inadequaat management en zelden of nooit door gebrek aan technische expertise’, zegt Perret die behalve civiel-ingenieur ook econoom is. Daarom heeft Swissmetro S.A. buitengewoon veel geïnvesteerd in kennis om het project ‘manageable’ te houden.
Niettemin heeft het ruim twintig jaar geduurd voordat het plan in Zwitserland politiek geaccepteerd was. Het kwam in een stroomversnelling toen de minister van Transport, A. Ogi, in 1991 een haalbaarheidsstudie gelastte waarvan de uitkomst positief was. Maar het zal naar verwachting nog zo’n vijftien jaar duren voordat het project daadwerkelijk is uitgevoerd. Pas enkele weken geleden kon het consortium Swissmetro S.A. na afronding van de studiefase een formeel verzoek indienen bij de federale overheid om een eerste traject aan te leggen van 60 kilometer tussen Lausanne en Genève.
Het betekent dat de Zwitsers nu al een enorme voorsprong hebben op Nederland in de ontwikkeling van een nieuw transportsysteem. Tot de gesprekspartners van Swissmetro S.A., waar full time 200 onderzoekers aan het werk zijn, behoren bedrijven als Swissair en Credit Suisse terwijl GEC-Alsthom zijn directielid dat verantwoordelijk is voor technologie, in het bestuur van Swissmetro heeft zitten. President-directeur is het voormalige parlementslid Sergio Salvioni.
De financiering is nog niet rond maar zal volgens Perret voor een aanzienlijk gedeelte particulier zijn. ‘We hebben het project doorgerekend op de veronderstelling dat de constructie en exploitatie geprivatiseerd zijn. Daarnaast hebben we de voordelen voor de gebruiker in termen van tijdwinst – dus minder fileschade – berekend. Vervolgens hebben we ook de inverdieneffecten van de grotere veiligheid – geen verkeersongelukken meer – meegerekend alsmede de inverdieneffecten van het vrijkomen van capaciteit op het conventionele spoor – meer vrachttreinen. In de meest conservatieve berekening is het rendement 3% maar naarmate je meer externe voordelen internaliseert stijgt het tot 17% maar neemt het aantal onzekere factoren toe en wordt de berekening minder nauwkeurig. Waarschijnlijk is de besparing op de totale maatschappelijke kosten – filevertraging, ongevallen – en op de vereiste milieumaatregelen en grondonteigening die nodig zijn voor bovengronds spoor, samen even groot als de investering in Swissmetro.’ Het project is becijferd op zo’n 34,5 miljard gulden voor 675 kilometer traject.
Swissmetro stoelt op de aanname dat verkeerscongestie in de noordwestelijke stedenband van Zwitserland niet kan worden opgelost met nog meer wegen en nog meer spoorwegen, ook niet als daar hogesnelheidstreinen op rijden. Een HSL is te log en te traag, de frequentie te laag om de mensen uit de auto te krijgen. De voertuigen van Swissmetro zullen licht zijn als een vliegtuig. De motoren zitten namelijk niet in het voertuig maar in de geleidingsconstructie. De voertuigen zullen ook accelereren en vertragen als een vliegtuig. Op het traject Amsterdam CS-Utrecht CS zou daarom moeiteloos de kruissnelheid van tegen de 400 kilometer per uur worden gehaald. Het idee is dat tussen twee intercity-stations in beide richtingen per uur vier voertuigen zullen vliegen. In beide richtingen zullen per uur 3600 stoelen beschikbaar zijn.
Korte reistijd en hoge verbindingsfrequentie maken samen dat ver van de Randstad gelegen steden in de perceptie van de forens dichterbij zouden komen te liggen. In reisbeleving zou Utrecht vanuit Haarlem nog slechts ’twee metrohaltes’ zijn: iets meer dan 10 minuten. In de visie van Perret wordt zo een veel betere spreiding van de bevolking mogelijk. Veel verkeerscongestie in en rond onze steden is immers toe te schrijven de behoefte van mensen om dicht bij hun werk te wonen.
Het probleem is natuurlijk dat Swissmetro, als het al in Nederland komt, er niet over vijf of tien jaar ligt. Bovendien vervangt het systeem alleen het intercityvervoer. Voor het vervoer van en naar de centrale stations waar Swissmetro onderdoor komt op zo’n 50 meter diepte, hebben we op veel kortere termijn een goed intra-stedelijk metrosysteem nodig, meent voorzitter Elco Brinkman van het Algemeen Verbond van Bouwbedrijven (AVBB).
‘Een metrosysteem zoals dat ook bestaat in de agglomeraties van Londen en Parijs. Onze metro heeft nooit de trekken van een systeem gekregen, noch in concept, noch in uitvoering. Wil je een alternatief zijn voor de auto, dan zul je moeten zorgen dat het openbaar vervoer ook werkelijk één systeem is. Niet zoals nu: Een stukje op de fiets, dan de tram, dan de trein, treintaxi. Ik overdrijf een beetje maar dat is toch het schrikbeeld van automobilisten dat ook ongeveer de werkelijkheid is in het westen van het land. Het hoeft niet allemaal onder de grond, dat is in Parijs en Londen ook niet het geval, maar ik moet wel van heel dicht bij mijn huis naar heel dicht bij mijn werk kunnen komen met dat ene systeem. Nu dreigt de lappendekken aan vervoersconcepten alleen maar groter te worden: naast bus, trein en tram ook sneltram, light rail, geleide bus. In zekere zin allemaal lijntjes die nergens beginnen en nergens eindigen waardoor je ook nooit massa krijgt.’
De tijd is er rijp voor volgens Brinkman want politiek Den Haag begint de groeiende mobiliteit als een gegeven te accepteren. Maar dat het allemaal zo langzaam gaat, heeft het bedrijfsleven ook aan zichzelf te danken.
Brinkman: ‘De industrie is veel minder vertegenwoordigd in het politieke circuit dan de gezondheidszorg en het onderwijs. Dat betekent dat in termen van politieke aandacht bijna van nature techniek en industrie veel minder op de agenda komen. De bedrijfssectoren hebben dat zelf een beetje uit hun vingers laten spelen. Je kunt die onderwijs- en gezondheidszorgmensen niet verwijten dat zij wel goed in de politiek zijn vertegenwoordigd. Op het moment dat een aantal ingenieurs aan de Haagse besluitvorming zou deelnemen, krijg je al een ander gespreksonderwerp.’
Inhakend op de tamelijk abstracte taal die de Interdepartementale Commissie voor de Economische Structuur bezigt, richt de ex-politicus Brinkman zich tot de technici in het bedrijfsleven: ‘Je krijgt in Nederland niet een echt groot project van de grond als daar niet eerst brede consensus over heerst. Dus je moet die visie uitdragen met plannen, plaatjes, berekeningen. Je moet het – letterlijk – laten zien, visualiseren met bewegende tekeningen en met berekeningen. Je moet zo het gevoel kweken dat het niet alleen moet maar ook echt kán.’
Wat dat betreft wordt Brinkman op zijn wenken bediend door het DTO-projectteam ‘Verplaatsen’ dat het concept voor Buisleidingtransport voor Stedelijke Goederenveroer ontwikkelde. Het team bestaat uit ingenieurs van DHV en de TU-Delft. Zij lieten op basis van hun plan het transportsysteem tot leven komen in een visuele computersimulatie die op videoband is gezet. Aanschouwelijker kan het niet: Vrachtauto’s leveren hun goederen af in een logistiek stadspark. Vandaar worden ze met Automatisch Geleide Voertuigen (AGV’s), waarschijnlijk elektrisch en rijdend op luchtbanden ondergronds verder vervoerd. Het net is een ringleiding met begin en eindpunt bij het Logistiek Stadspark. Onderweg zijn er ondergrondse goederenstations, Wijk Distributie Winkels genaamd. Het moet een open systeem worden waarvan supermarktketens, PTT-Post, koeriersbedrijven en expediteurs gebruik kunnen maken.
In elk geval opent het onder de grond brengen van het transport grote perspectieven, om niet te zeggen problemen: Wat gaan wij doen met al die ruimte die straks boven de grond vrijkomt?
(VOETNOOT KLEIN)
(Meer informatie: Swissmetro S.A., boîte postale 5278, CH 1211 Génève 11, Suisse. Email: ezsmge@iprolink.ch. Verder op het world wide web:
http://www.sentenextl.epfl.ch/swissmetro
http://www.ntb.ch
http://imhefwww.epfl.ch/lmf/animation/swissmetro/main.html (dit is een bewegende computersumulatie van het aërodynamische gedrag van de trein)
Kijk ook op: http://imhefwww.epfl.ch/lmf/visualization#metro, deze site bevat plaatjes van windtunnelsumilaties. Verder staat er een interessant technisch artikel uit het vakblad EPRI-Journal op: http://www.epri.com/EPRI_Journal/jan_feb97/24.html.)
KADER (KLEIN)
Mobiliteit heeft marktwaarde
Private (co-)financiering is het buzz-word als het gaat om het ondergronds boren van transporttunnels. Brinkman: ‘Ten opzichte van de goedgekeurde plannen komt de rijksoverheid over een reeks van tien tot twaalf jaar zo’n 40 tot 50 miljard gulden tekort voor de geplande infrastructuur, een tekort van 4 tot 5 miljard op jaarbasis op een investeringsbedrag van 7 miljard per jaar.’
‘Nu wordt grote infrastructuur vrijwel helemaal á fond perdu gefinancierd. Historisch is dat verklaarbaar maar met de huidige investeringslast is het niet vol te houden. Je zult dus moeten overwegen om infrastructuur marktconform te exploiteren.’
‘Als er revenuen uit terugkomen, dan ga je vanzelf zoeken naar mogelijkheden om die verhogen. Als je bijvoorbeeld een HSL aanlegt met een passagiersterminal in Rotterdam, is het dan niet handig om die halteplaats ook geschikt te maken voor goederenoverslag ’s nachts? Hoe dan ook: mobiliteit, maar ook woon- en leefomgeving zullen steeds meer een schaars goed worden met een marktwaarde. Wie zich wil verplaatsen zal daarvoor een marktconforme prijs dienen over te hebben.’
‘Je ziet ook dat de overlast boven de grond die het gevolg is van conventioneel ondergronds bouwen – open bouwputten die verkeershinder veroorzaken – steeds zwaarder gaat wegen in termen van geleden schade, gederfde inkomsten e.d. Dat maakt het boren onder de grond relatief goedkoper.’
(KADER KLEIN)
Swissmetro: 1/15 van
energieverbruik auto
Om de kosten van het aanleggen van tunnels voor Swissmetro te minimaliseren, is gekozen voor een zo klein mogelijke diameter. Hoge kruissnelheid betekent dan dat de tunnel onderdruk moet heersen: 92 % van de lucht is weggezogen wat overeenkomt met 8000 pascal.
Daardoor kan de trein minder hitte afstaan en moet de wrijvingswarmte zoveel mogelijk omlaag. Dus vervalt de toepassing van rollend materieel. Daarom koos Swissmetro voor een lineaire inductiemotor waarvan het zware gedeelte, de stator, onderdeel is van de infrastructuur. Het voertuig is dan ook licht. In doorsnede lijkt het op de romp van een verkeersvliegtuig.
Het uitgangspunt is om slechts een motor op enig moment onder een voertuig te hebben; als een voertuig 200 meter lang is, dan is er een motor om de 200 meter en dan nog alleen daar waar het voertuig moet accelereren of deccelereren.
Swissmetro bestudeert een alternatief waarbij de motor geheel aan boord van de trein is. Dat scheelt enorm in het aantal motoren dat nodig is, maar het probleem is om de motor aan bord te voeden met elektriciteit zonder dat er fysiek contact is, dus door middel van een elektromagnetisch inductieveld. Voor lage vermogens is dat niet zo’n probleem.
De bedrijfssnelheid ligt tussen de 350 en 400 kilometer per uur (tegen 250 km/u voor de HSL-trein) afhankelijk van het passagiersaanbod op enig tijdstip van de dag; de ritduur op een traject van gemiddeld 60 kilometer varieert daarmee van 5 tot 15 minuten. De versnelling en vertraging zijn 1,3m/s2.
Perret: ‘We hebben te maken met een gesloten systeem waarin zich geen stochastische verschijnselen kunnen voordoen. Het is een blokkensysteem waarbij een blok pas elektromagnetische voeding krijgt om een trein binnen te laten wanneer de voorgaande trein dat blok heeft verlaten.’
De energiecomsumptie van het systeem, inclusief die nodig is voor het handhaven van onderdruk, is becijferd op 35 wattuur per passagier per kilometer. Voor de conventionele trein is dit 56 wattuur per passagierskilometer, 108 voor de TGV en 465 voor de auto.
(KADER KLEIN)
Het Algemeen Verbond Bouwbedrijf (AVBB) houdt op 3 maart 1998 het Nationale Bouwcongres ‘Bouwen aan Nederland’, dat plaatsheeft in het congresgebouw te Den Haag. Er wordt daar onder meer gesproken over ondergronds bouwen. Er doen een aantal lidverenigingen van het AVBB aan mee die zich bezighouden met ondergronds bouwen, zoals Bolegbo en de CUR. Behalve minister-president Kok zullen er veel andere prominente politici aanwezig zijn.
