Column

23 juli, 2020

Dat we dingen graag steeds beter doen is niet alleen een streven voorbehouden aan de watersector. De samenleving als geheel wil niets liever. Denk aan duurzaamheid. Bij dat beter doen horen natuurlijk vragen rond hoeveel beter dan en ten opzichte van wat. Binnen bestaande systeemgrenzen zien we vaak incrementele verbeteringen. Kleine stapjes vooruit. Daartegenover staan de zogenoemde disruptieve veranderingen. Daarbij mik je op verbeteringen die revolutionair zijn. Aangrijpingspunten waar relatief lichte maatregelen een sprong voorwaarts bewerkstelligen komen dan goed van pas. Zulke punten noemen we in de systeemtheorie leverage points, hefboompunten. Inmiddels een bekend begrip in het wetenschapsveld van de Complex Adaptive Systems en haar vele maatschappelijke toepassingsgebieden. Een begrip ooit door Donella Hagen-Meadows uitgewerkt. Bekend van het rapport The Limits to Growth dat zij als hoofdauteur schreef voor de Club van Rome. Inderdaad, bijna een halve eeuw geleden. Maar hefboompunten zijn actueler dan ooit. Met het oog op een goede afloop dienen we op een aantal milieugebieden nu snel meters te maken. Dat moet inmiddels niet alleen meer rond klimaatverandering, maar nu bijvoorbeeld ook rond de Corona pandemie. Als er een hefboompunt gevonden zou kunnen worden dat voor meerdere problemen heilzaam uitwerkt zou dat natuurlijk prachtig zijn.
Maar wat zijn goede hefboompunten? Het hoeft niet te verrassen dat ook Donna Hagen vooral gelooft in leiderschap dat buiten de comfortzone van de eigen hokjes wil denken. Dat bereid is systemen in alternatieve fundamenten te verankeren. Ik denk dat het domein van de Ruimtelijke Ordening als hefboom een effectief speelveld zou kunnen zijn. Ga maar na. Binnenlands verkeer & vervoer is verantwoordelijk voor ongeveer 20% van onze CO2 uitstoot. Daar op kunnen ingrijpen loont. Los van het minder reizen in Coronatijd lag dat idee eigenlijk al een beetje op de loer. Lang geleden hebben we besloten wonen en werken te scheiden. Maar industrieterreinen werden bedrijventerreinen met inmiddels veel hoogwaardig, schoon en vaak digitaal werk. Op dit moment worden we gedwongen die verschillende woon en werkfuncties weer te herenigen. En de plek waar dat deels plaats vind is thuis. De reden is dat we ons minder willen verplaatsen vanwege het gevaar van besmetting. Wonen en werken komen dus weer bij elkaar. Dat daar ook een grote opgave onder ligt voor stedelijk waterbeheerders is evident. De structuur van wegen, wijken en waterinfra gaat in zo’n visie conceptueel immers mee op de schop. In zo’n vernieuwingsslag ontstaan dan ook wellicht nieuwe kansen voor duurzamere rioleringsconcepten, of kansen voor een Digital Twin benadering samen met de dan bewoners-werknemers van een wijk. Daar gaan zij immers meer tijd dan ooit doorbrengen. Ze krijgen daarmee een deel van de duurzaamheidsopgave van het bedrijfsleven als opgave mee naar huis. Maar samen met hun werkgevers vormt dat een interessante uitdaging.
Maar houdt deze ontwikkeling stand?
We zijn in de loop der jaren een economie geworden met veel, deels in essentie digitale dienstverlening. Zo sturen we vitale infrastructuur inmiddels veilig en betrouwbaar op afstand aan, winkelen als nooit tevoren digitaal en werken zelfs ziekenhuizen en artsen op onderdelen op afstand. In Coronatijd thuiswerken blijkt in die mentale context dan ook beter te gaan dan we hadden gedacht. Natuurlijk keren we voor een deel weer terug naar de oude situatie. Soms logisch, vaak ook niet. Feit is wel dat onze huizen en woonwijken niet ontworpen zijn voor wonen, werken en zorg in één. Maar de Corona crisis zou een hefboompunt in de tijd kunnen zijn in het denken over duurzaamheid. Met de Ruimtelijke Ordening van de gebouwde omgeving als hefboom. Misschien zijn we weer een beetje in transitie van een samenleving van moderne nomaden naar een nieuwe sedentaire samenleving. L’histoire se répète.

31 maart, 2020

Steeds meer mensen wonen in steden. Die worden ook steeds groter, zoals Guangzhou met zo’n 48 miljoen inwoners laat zien. De trend; op dit moment woont zo’n 55% van de wereldbevolking in steden, in 2050 zal dat zo’n 68% zijn. In Nederland betreft dat inmiddels 91% van de ruim 17 miljoen inwoners. Jane Jacobs, de in 2006 overleden grande dame van het stadsactivisme verfoeide de moderne steden van haar tijd; extreme functiescheiding, monotone bebouwing met ontheemde stedelingen. Terug naar de menselijk maat en diversiteit was de boodschap van haar meanderend verhalende boek The Death and Life of Great American Cities uit 1961.

Misschien gaat ze, wat laat, maar alsnog bediend worden. Recent formuleerde het World Economic Forum de stedelijke hamvraag namelijk als volgt: How can we build happier cities. Natuurlijk gaat dat over gezondheidszorg, onderwijs en werk. Maar ook om welbevinden in relatie tot natuur, biodiversiteit en zeggenschap van burgers over hun eigen omgeving. Met de biodiversiteit gaat het in het algemeen niet goed. In Nederland is die in 100 jaar met zo’n 85% afgenomen, voor de wereld betreft dat zo’n 30%. Omdat Nederland het met een relatief klein (14%) beschermd natuurareaal moet stellen moeten we stadse natuur serieus nemen. In dit licht is er goed nieuws. In zijn boek Darwin in de stad beschrijft Menno Schilthuizen stadse evolutie. Aanpassen op kleur, formaat of zang vanwege stads kabaal, alles komt voor. Hij stelt dat snelle soortvorming dus niet is voorbehouden aan het type Galapagos omgeving. De stad speelt zijn eigen rol als evolutie-schragend biotoop. Functioneel groen, laanbomen en struiken, vormt naar mijn idee de groene hoofdinfrastructuur van een Happy City. Maar tijdens een aan klimaatverandering toegeschreven hittegolf in 2018, stierf in Karlsruhe wel 30% van de jonge aanplant uit drie daaraan vooraf gaande jaren. Oorzaak was verdroging. Die groene hoofdinfrastructuur vormt ook een betekenisvolle grenslaag tussen atmosfeer en het aardoppervlak. Hij compenseert namelijk voor een substantieel deel het stadse heat-island effect als gevolg van klimaatverandering. Dat gebeurt o.a. door het absorberen van straling en evapotranspiratie. Bij dat laatste verdampt water door het onttrekken van warmte aan de omgeving. Daardoor wordt die koeler. Om dat effect te bereiken zijn de randvoorwaarden een gezond gewas en voldoende water. Steeds vaker wordt water lokaal ondergronds opgeslagen voor drogere perioden. Vitale bomen vragen overigens om aardig wat vrije wortelruimte in de stadse ondergrond; een eik zo’n 80m3, een beuk 100m3 en een lindeboom spant de kroon met 150m3. Afhankelijk van de soort, z’n hoogte, omvang en ruimtelijke positie, kan hij de afvoer van warme lucht via convectie bevorderen; warme lucht wordt afgevoerd. Daarbij geldt, hoe grilliger de structuur van het gezamenlijke kronen dak, des te effectiever dat gebeurt. En wat vindt de stedeling daarvan? Die beschikt zelf over steeds meer kennis. En eist ook steeds meer zijn eigen rol in het creëren van een gezonde woonomgeving op. Virtual Reality, Augmented Reality en de wereld van Big Data, de Digital Twin en Citizen Science. Dat gaat allemaal helpen stakeholders nog meer bij hun eigen stad en wijk te betrekken. Je stelt het je al helemaal voor; hete dag, gloeiend asfalt en dan opeens een relatief verkoelend briesje, schaduw en een uitnodigend bankje in een lommerrijk wijkje. Als buurt bedacht en …..doen!

References: https://bit.ly/39EuPmF; https://bit.ly/2W1iGUT; https://bit.ly/2Ixw9Ma

8 januari, 2020

De meeste mensen deugen” en “De bende van de vooruitgang”. Nieuwe Nederlandse fenomenen. Respectievelijk een kloek boek en een clubje positiefdenkers die geloof in de vooruitgang prediken. Dat alles in de trant van “er is over deze wereld en haar toekomst meer positiefs te melden dan je denkt”.

Laten we voor het stikstofdossier de koe nu eens bij die horens vatten. Er is in dit land namelijk veel te doen over stikstof. Stikstof is een beladen onderwerp geworden. Bouwprojecten gaan er door op slot en boeren worden geconfronteerd met productiebeperkingen. Hoe kan dat? Stikstofgas is immers met 78% ruim voorradig in de atmosfeer. Dat kan dan toch geen kwaad? Het probleem is dat er teveel biologisch reactief stikstof rondwaart. Dat ontstaat door chemische en biologische processen uit het niet reactieve stikstofgas. Zo komen verbindingen zoals ammoniak en nitraat in het milieu. Een eeuw geleden was dat stikstof nog heel beperkt beschikbaar in heel veel ecosystemen. Dat heeft evolutionair mede zorg gedragen voor een rijk geschakeerde natuur met veel biodiversiteit. En stikstof is lang beperkend voor de voedselproductie geweest.

Maar daar is sinds de eerste wereldoorlog met het uitvinden van het zogenoemde Haber-Bosch proces een einde aan gekomen. Het onder militaire druk ontwikkelde proces stelde de uitvinders in staat ammonium te produceren als grondstof voor explosieven. Daarnaast ook voor de productie van wat wij kunstmest zijn gaan noemen. In de jaren zestig van de vorige eeuw bracht dat in Azië de Groene Revolutie op gang. Wetenschappers schatten in dat ruim 50% van de huidige omvang van de wereldbevolking verklaard kan worden uit de beschikbaarheid van dit reactieve stikstof en dus van voedsel. Het maken van die kunstmest kost ons inmiddels wel zo’n 2% van het wereld energieverbruik. En in overmaat is het dus slecht voor het milieu en in het bijzonder de biodiversiteit. Ook in water. En vooral kustzones, de kraamkamers voor de visserij. Daarbij is de efficiëntie van het gebruik van deze meststof ten behoeve van eiwitproductie ook nog maar eens een schamele 16%. Wat een verspilling zou je zeggen. Kan dat niet beter? En dat moet, want inmiddels is het systeem aarde dus aardig opgepompt geraakt met biologisch reactief stikstof waar het van nature dus eigenlijk niet zo goed raad mee weet.

De prangende maatschappelijke vraag is inmiddels wel hoe we de voor- en nadelen in evenwicht brengen? We zouden wat minder op Haber-Bosch en wat meer op stikstof regeneratie ten behoeve van bijvoorbeeld de productie van hoogwaardige SCP (single cell protein) kunnen inzetten. De afvalwaterzuivering zou daar als bron toe kunnen dienen. En wat te denken van een prominente rol voor ammonium als energiedrager naast pure waterstof. Uitdagingen genoeg. We zouden kunnen beginnen bij het meer systematisch en systemisch aanpakken van een efficiënte stikstofketen. Dat alles als expliciet maatschappelijk doel. Daarin past een open en toekomstgerichte discussie over de rol van de intensieve landbouw wat mij betreft prima. Wie in de toekomst waar voor verantwoordelijk is en wie wat betaalt, zijn belangrijke vragen. Maar mij lijkt dat dat laatste vanuit het juiste toekomstperspectief moet gebeuren. Laten we als “ingenieursbende” vooral de uitdaging aangaan met een toekomstgerichte innovatieagenda ons leiderschap in dit domein te tonen.

https://www.mo.be/analyse/gaan-microbi-le-eiwitten-de-wereld-redden

https://www.powertoprotein.eu/about/

18 december, 2019

We zijn aan het schaken met de toekomst. Voor waterveiligheid moet je een groot aantal zetten vooruit denken. Niet makkelijk als Systeem Aarde door een stijgende temperatuur constant verandert. Uiteraard proberen we de aard en omvang van die verandering nauwkeurig te voorspellen. We zullen ons immers aan moeten passen. Voor Nederland dringen zich daarbij een aantal existentiële vragen over het voortbestaan van ons land op. Een aantal zeer reële klimaatscenario’s lijken op een termijn van enkele eeuwen het einde van de bewoonbaarheid van een groot deel van ons land in te luiden. Tot nu toe hebben we met waterbouwkundige werken vooral de land-zee grens willen oprekken. Land aanwinnen en het verdedigen tegen de zee. Maar, met klimaatverandering in actie worden we nu duidelijk  in de verdediging gedrongen.

Hoe houden we ons land in dat perspectief bewoonbaar? En vooral, hoe garanderen we de betrouwbaarheid van onze waterinfrastructuur die daarvoor zorg draagt? Is dat klassieke waterinfra of wordt dat flexibele infra in Digital Twin vorm die mee kan judoën met de gevolgen van zeespiegelstijging en extremere golfcondities.

De bewoonbaarheid van sommige gebieden op aarde staat enorm onder druk. Dit is geen nieuws op zich, maar de omvangrijkheid en impact van dit probleem wereldwijd wordt door veel mensen onderschat. Des te beter dat series als ‘Na ons de zondvloed’ (uitgezonden door NTR) ons steeds meer inzicht beginnen te geven in de dreiging van het water op wereldwijde schaal. Een Nature Communications artikel1 van enkele weken geleden stelt tevens dat we onze risico analyses voor overstromingen door zeespiegelstijging drastisch moeten bijstellen. Er worden veel meer mensen door zeespiegelstijging bedreigd dan gedacht. De reden is dat we de hoogte van een groot aantal gebieden op aarde hebben overschat. Tot nu toe werden hoogtegegevens uit het SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) gebruikt. Met een nieuwe methodologie (het zogenoemde Coastal Digital Elevation Model, CoastalDEM) zijn de onderzoekers in staat geweest de hoogte van een gebied boven de zeespiegel veel nauwkeuriger en betrouwbaarder vast te stellen.

Dat heeft geleid tot een andere risicobeoordeling van de kwetsbaarheid van kustgebieden voor overstroming. Zo zullen er in 2050 bij een twee graden temperatuurstijging 150 miljoen mensen in gebieden moeten leven die dan onder gemiddeld hoogwater niveau zullen liggen. En aan het eind van deze eeuw zullen er zo’n 350 miljoen mensen worden bedreigd door jaarlijks hoogwater. Erger nog, als het landijs van Antarctica flink gaat smelten hebben we het zelfs over bijna een half miljard mensen, vooral in Azië. De claim is dat de kwetsbaarheid van kustzones door het verbeteren van de meetmethodes feitelijk verdrievoudigt.

Wat is onze responstijd? Niet veel meer dan dat het begin van de tweede wereldoorlog nu achter ons ligt. Dat beperkte tijdsperspectief vraagt om actie. Het is kortdag. De uitdaging is het onderwerp maatschappelijk te verankeren en de aandacht over een lange periode vast te houden. Hoe doe je dat laatste?

Landen hebben eigenlijk een gedeeld maatschappelijk vertelsel nodig gebaseerd op een onvervalste water canon. Onder het laatste versta ik gemakshalve de gemeenschappelijke sociale, culturele, organisatorische en technologische kenmerken van het waterveiligheidssysteem zoals het zich tot aan de dag van vandaag heeft ontwikkeld. Dat wat bij ons Nederlanders het gevoel met water te leven heeft veroorzaakt.  We zullen er generaties mee moeten gaan verbinden met als missie delen van de aarde bewoonbaar te houden. De vertaling ervan is een robuust verhaal dat alle acties verbindt, onderwerp van gesprek is in een land en waarmee de mondelinge geschiedenis van water onderdeel gaat uitmaken van een nationale water canon. Flexibele en adaptieve waterveiligheidsinfra vormt daarbij het baken op reis naar de toekomst. Werk aan de winkel!

 

2 oktober, 2019

Een vakantie is een uitgelezen moment om weer eens een boek lekker in één ruk van kaft tot kaft uit te lezen. Ik koos met dat doel voor ogen The Living Company van Arie de Geus. Een veel aangehaald boek vanwege zijn professionele ervaring bij Royal Dutch/Shell en het onderwerp: het bedrijf als levend organisme. De publicatie uit 1997 is destijds aan mijn aandacht ontsnapt. Ik werkte toen bij een fundamenteel onderzoeksinstituut. Wij lazen daar geen management boeken. Niet slim. De Geus beschrijft een bedrijf als een levend, lerend en reflecterend organisme. Maar, legt ook uit dat de succesvolle bedrijven van de toekomst eerder kennisbedrijven dan puur op commercie gerichte bedrijven zullen zijn. De reden is dat voor hun overleving een diepe verbinding met maatschappelijke thema’s van levensbelang is. Een toekomstbestendig bedrijf is dan ook een maatschappelijk lerend bedrijf met vernieuwend vermogen. Ik interpreteer zijn ervaringen en inzichten bij deze grote multi-national als relevant voor allerlei soorten organisaties en dus niet alleen bedrijven. Shell is dan ook een buitenbeentje met zijn 80.000 medewerkers als je weet dat in Nederland 99% van de bedrijven minder dan 250 medewerkers telt. Dat zijn overigens dan wel weer meer dan een miljoen bedrijven. Daarmee eerder de norm dan de uitzondering. Uitdaging voor die 99% is dus een eigentijdse verbinding met de samenleving tot stand te brengen.

Wat betekent dat voor ons? Ik denk dat de verbinding tussen de ingenieurswereld en de opdrachtgever in het verleden vooral werd gedomineerd door het binnen de kaders van normen en standaarden vormgeven aan de vraag van de klant. En als het werk gedaan was, was het ook klaar. Maar, ik zie in samenhang met een aantal grote maatschappelijke opgaves, zoals klimaatverandering en waterbeheer, nieuwe vormen van intensief partnership ontstaan tussen opdrachtgevers en opdrachtnemers. Een model waarin we over langere tijd samen oplossingen ontwerpen, realiseren en onderhouden. Zeg maar Assetmanagement 3.0 met de Digital Twin benadering als conceptueel handelingskader. Een kader waarbij naast de fysieke infrastructuur ook digitale data rond verleden (ontwerp), heden (realisatie) en toekomst (onderhoud en beheer) in samenhang beschikbaar zijn en blijven. Een organisatorische setting die ik zie als een Duurzaamheidsgilde (Sustainability Guild); de eigentijdse vorm van publiek-private samenwerking waarin technologische en maatschappelijke kennis en kunde voor langere tijd samen wordt gebracht ten dienste van een grote maatschappelijke opgave.

Om daar richting aan te geven moet je de toekomst kunnen verkennen. Maar, dat kan! De huidige scenario planningsinstrumenten worden steeds krachtiger en worden binnenkort ongetwijfeld gemeengoed. Naast Shell, nu ook binnen bereik van het MKB. Herleidbaar toekomst verkennen met data wordt de norm. Over een tijdje twisten we dus ook niet meer over de wijze waarop deze toekomstverkenningen nu precies tot stand zijn komen; ze zijn transparant én herleidbaar in hun aannames en uitgangspunten. Wel gaan we  een beetje los op de vraag hoe duurzame, veerkrachtige oplossingen erin het waterbeheer uit kunnen gaan zien. De ontwerper aan zet. Daarmee wordt het parametrisch ontwerpen leuker, uitdagender, maar ook dat uiteindelijk als methode gemeengoed. De nieuwe generatie water infrastructuur is in de toekomst bestand tegen disruptieve gebeurtenissen tijdens de hele levensduur. Die laatste wordt verlengd door het tijdig kunnen aanpassen en vervangen van onderdelen. Daarmee ook goedkoper in het gebruik. Onze infra wordt veerkrachtiger, steeds robuuster, betrouwbaarder en daartoe flexibeler dan ooit.

Ons eigen vertrouwen in de toekomst is daarbij een belangrijke drijfveer en gebaat bij het zelf verkennen van die toekomst. David Ingvar kende bijna 35 jaar geleden het verkennen van de toekomst via de vragende vorm What If dan ook een belangrijke psychologische waarde toe. Het leidt bij de mens tot Memories of the Future. Die rusten de mens toe voor de toekomst door die in gedachten door te nemen inclusief de onzekerheden en de mogelijke antwoorden (coping strategies) daarop. Daarmee worden psychologisch verleden, heden en toekomst verbonden en dat is naar mijn idee zingevend. Door de grote hoeveelheid data en het beschikbare modelinstrumentarium zijn we ook in de ingenieurswereld in staat dat inmiddels te doen. Voor de Living Engineering Company van de toekomst, groot en klein, een haalbare en mooie maatschappelijke opgave.

25 september, 2019

Goede infrastructuur is een belangrijke voorwaarde voor welvaart. De groei en ontwikkeling van een duurzame economie hangt ervan af. Dat geldt vooral voor sectoren zoals energie, transport en telecommunicatie, maar evengoed voor de watersector. De watersector speelt een sleutelrol in de volksgezondheid door een goede drinkwatervoorziening en afvalwaterwaterzuivering. Ook in de zorg om overstromingen te voorkomen en de watervoorziening voor bijvoorbeeld de land- en tuinbouw en de industrie. Bij infrastructuur moeten we dan denken aan waterkeringen, stuwdammen, maar ook pompstations, gemalen, waterzuiveringsinstallaties en leidingnetten. Tegenwoordig ook aan de complexe ICT infrastructuur die dit alles helpt te besturen, bewaken en beveiligen.

De financieringsbronnen zijn divers; in Nederland middels een Infrastructuurfonds, een Deltafonds of, zoals voor de drinkwatervoorziening, via de waterrekening.

Maar, inmiddels lijken er uitdagingen op ons af te komen die buiten de reguliere orde vallen. Dat heeft te maken met het feit dat het watersysteem op veel plaatsen in de wereld in haar voegen kraakt. Bovendien hoe welvarender een land, des te meer er materieel te verliezen lijkt.

Door het verruwende klimaat staat waterinfrastructuur op veel plaatsen onder grote druk. Ooit ontworpen voor een bescheidener milieu bandbreedte. Dus zijn er aanpassingen nodig. Die kosten geld, maar lonen wel zoals de Wereldbank in een recente publicatie stelt. Het voorbeeld betreft Afrika waarin kosten worden gegenereerd, omdat er wordt vastgehouden aan een business as usual  ontwerp. Door maatregelen te nemen middels een klimaat-adaptief ontwerp kunnen die costs of inaction worden gehalveerd. Komt dit alleen in Afrika voor? Ik denk het niet. Ook in Europa kunnen we veel geld besparen als we proactief onze waterinfra aanpassen. Toekomstbestendige waterinfrastructuur is in ieder geval ondersteunend aan het natuurlijke watersysteem. Op die basis inpasbaar, aan veranderende omstandigheden aanpasbaar en veerkrachtig. En natuurlijk betrouwbaar en dus voorspelbaar in haar gedrag.

Daarmee staan we voor grote opgaven. In ieder geval zouden we bestaande ontwerpen nog eens zorgvuldig  na moeten lopen op de oorspronkelijke ontwerpcriteria en specificaties. Daarna de noodzakelijke aanpassingen doorvoeren en voldoende flexibiliteit voor de toekomst inbouwen. Geen geringe opgave. Ik voorspel een belangrijke rol voor kennisontwikkeling resulterend in nieuwe, innovatieve ontwerpen en oplossingen.

Maar, wie gaat die noodzakelijke kwaliteitsslag  betalen?  Mij lijkt dit op z’n minst een nationale, maar nog mooier, een Europese opgave.  Slimme Waterinfrastructuur is altijd verknoopt en is zo sterk als haar zwakste schakel. Het hanteren van normen, standaarden en het risicomanagement voor het geheel vraagt om strakke regie.

Gemiddeld investeren landen zo’n 3% van hun GDP in infrastructuur. In Nederland discussiëren we overigens bijna permanent  over de noodzaak meer te investeringen in een duurzame delta economie. Nogal een zoektocht overigens. Dit is wel nodig gezien onze precaire locatie in de delta.

En er is goed nieuws. Tijdens de recente opening van het nieuwe parlementaire jaar in Nederland, Prinsjesdag, werd het voornemen een investeringsfonds met de omvang van miljarden in het leven te roepen aangekondigd. Het moet gaan helpen de Nederlandse economie te versterken. Kennisontwikkeling, onderzoek en ontwikkeling (R&D), maar ook intelligente infrastructuur lijken mij  kansrijke onderwerpen. Thema? Ik zet in op veerkrachtige, robuuste en betrouwbare water infrastructuur voor de toekomst; goed voor ons eigen land en goed voor de wereld om ons heen.

15 augustus, 2019

Big data blijft hot. Al was het maar omdat het een wereld van de overtreffende trap is. 25 jaar geleden was the world’s technological storage capacity zo’n 2,5 1018B (2,5 exabyte, EB), waarvan slechts 1% digitaal. Nu is die zo’n 1700 EB , waarvan getalsmatig bijna alles digitaal. Overweldigende cijfers. Data hoeveelheden die maar blijven groeien in aard en omvang. Waar met conventionele technieken in een tamelijk recent verleden ook geen chocola meer van te maken leek. Data Mining technieken brachten uitkomst; het succesvol zoeken naar patronen in databestanden en de onderliggende verklaringen daarvoor. Waarde creëren door daarmee bijvoorbeeld faalkansen beter in kaart te kunnen brengen. Beter te kunnen voorspellen en daarmee efficiënter te kunnen ontwerpen, bouwen en beheren. Daarvoor is wel rekenkracht nodig. Cloud computing bracht uitkomst en is inmiddels voor eigenlijk iedereen beschikbaar via zogenoemde platforms. Bovendien wordt de beschikbaarheid van de data waarop we onze bewerkingen los kunnen laten steeds belangrijker. Ook daar is aandacht voor gekomen. Zo kun je op dit moment tienduizenden databases van de National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA, USA) analyseren met de Amazon Web Services. Met dit alles krijgt de wereld van de big data vorm. De toegankelijk voor burgers, de overheid en het bedrijfsleven blijft daarbij aandachtspunt naast level playing field.

Als water sector hebben we het voordeel dat we met het vakgebied van de Hydroinformatics al decennia lang met big data werken. Eigenlijk al sinds het begin van de jaren negentig van de toen nog analoge, vorige eeuw. Voortkomend uit het vakgebied van de Hydraulic Engineering ontwikkelde het zich o.a. door toedoen van Michael B. Abbott tot een socio-technologisch vakgebied waarmee water in een meer holistisch perspectief werd geplaatst.

Een huidige trend is die rond de Digital Twin. Een term gemunt door Michael Grieves & John Vickers aan het begin van het nieuwe Millennium. Een Digital Informational Construct als digitale parallelle identiteit naast de fysieke. Een benadering waarin deze entiteiten met elkaar verbonden blijven over de gehele levenscyclus. Waarin alle data een levensloop lang betekenis houden, oud of nieuw. Waarin parametrisch ontwerpen hand in hand gaat met efficiënter onderhoud en beheer. Een benadering niet alleen toepasbaar op complex samengestelde apparaten zoals vliegtuigen, maar ook op gebouwen, waterkeringen of drinkwater distributienetwerken. In de UK stimuleert het Centre for Digital Built Britain, een samenwerkingsverband tussen overheid en de wetenschap deze benadering. Het toont aan dat de Digital Twin benadering als zeer maatschappelijk relevant wordt beschouwd.

Ook de water engineering beroepsgroep ontkomt er niet aan zich deze benadering eigen te maken en dat gebeurt natuurlijk ook al.  Als de samenleving digitaliseert en Big Data a Big Thing wordt zal de sector moeten volgen. Als individu, maar ook als bedrijf, van groot tot klein.

22 mei, 2019

Vast wel eens gehoord van het begrip prijselasticiteit. Simpel gezegd, de relatieve gevoeligheid van de vraag voor een relatieve prijsverandering. Een elastische prijs betekent dus een substantiële verandering in de omvang van de vraag door een prijsverandering. Maar bestaat er ook zoiets als innovatieelasticiteit? Die zou dan losjes gedefinieerd kunnen worden als de relatieve gevoeligheid van de vraag voor het innovatiegehalte van een ontwerp. Je hoopt, hoe innovatiever ons ingenieursproduct, hoe gewilder de oplossing. Zou het zo werken? Bij alle uitdagingen in de water sector waar we voor staan zou je het hopen. En zeker voor de ingenieurswereld waarin iedereen op zoek is naar slimme innovaties die het verschil kunnen maken tussen BAU (Business As Usual) en Wow! Oplossingen die opdrachtgevers bijvoorbeeld helpen hun producten en diensten onderscheidend duurzamer, efficiënter, betrouwbaarder en dus voorspelbaarder te maken. Bijvoorbeeld om onder invloed van een verruwend klimaat de betrouwbaarheid van onze water infrastructuur te kunnen blijven garanderen. Of om cybercriminelen weg te houden van onze vitale waterinfrastructuur.

In dat verband zijn er veel nieuwe uitdagingen. Op de eerste plaats zien we dat waterinfrastructuur een fysieke maar inmiddels ook een digitale identiteit heeft. Waterinfra als zogenoemde Digital Twin. Zij integreren kunstmatige intelligentie en modellen met real time data teneinde levende digitale kopieën van de fysieke assets te creëren. En ze veranderen dus met de fysieke assets mee onder invloed van externe factoren. Dat betekent dat we steeds meer “geïnformeerd” (parametrisch) gaan ontwerpen voor steeds complexere situaties.  En er ontstaat steeds meer samenhang tussen de analyse van big data, scenario planning op basis van modelleerwerk en het ontwerp. Met als resultante een in effect gerenoveerde, bestaande Digital Twin.

Ik geloof dus in innovatieelasticiteit. Er zit muziek in innovatie en die loont. Voor ons en de samenleving. We gaan als ingenieurswereld hierin dan ook weer echt het verschil maken. Wow!

Meer weten?

Voor meer informatie over dit onderwerp, neem contact met ons op:

Prof Wim van Vierssen wvvierssen@dareius.com +31 6 51 22 02 27
Meer weten?