Delft Integraal. Dunne cellen Nieuw licht op zonne-energie. Eco -bouwen in China IO'er Jouke Verlinden

Transcriptie

1 Onderzoek & Onderwijs aan de Technische Universiteit Delft Delft Integraal Dunne cellen Nieuw licht op zonne-energie Eco -bouwen in China IO'er Jouke Verlinden Science Centre Delft Rijksbouwmeesters Magnetische minibars Vingerafdruk

2 inhoud Deze DI 18 Uitgelicht 24 Meesterwerk 33 Persoonlijk 34 Hora Est, Stellingen, Cartoon en Uitgesproken 35 Eureka! En Estafettecolumn Martijn van Hassel Kort Delfts 3 Ruimtereizen, chirurgentraining, magnetische minibars en een optisch meetlint. Een overzicht van het laatste onderzoeksnieuws uit Delft. Focus 6 Het ziet er naar uit dat zonne-energie binnenkort dan toch echt gaat doorbreken. Miro Zeman van de groep photovoltaïsche materialen en devices (EWI) ontwikkelt met zijn groep continu nieuwe manieren om het maximale uit een zonnecel te halen. Zeman verwacht dan ook een sterke verbetering van de prijsprestatie verhouding. Focus 10 Delftse onderzoekers helpen bij de bouw van een ecocity in China. De cultuurverschillen bemoeilijken het proces. [Red] DI Geld. Om goed onderzoek te kunnen doen is het onontbeerlijk. Nu de overheid langzaam de geldkraan dichtdraait, wordt samenwerken met het bedrijfsleven belangrijker dan ooit. Universitair docent Jouke Verlinden van Industrieel Ontwerpen, een van de finalisten voor de Delft Entrepreneurial Scientist Award, vindt dat wetenschap en industrie heel dicht bij elkaar moeten zitten. Het valoriseren van kennis vindt niet alleen dicht bij huis plaats. Onze verslaggever is naar China afgereisd om te zien wat Delftse ingenieurs bijdragen aan de duurzaamheid van de steden. Wilt u zelf ervaren wat er aan de TU Delft wordt ondernomen zonder in het vliegtuig te hoeven stappen? Neemt u dan deze kerstvakantie een bezoek aan het nieuwe Science Centre, waarin we u in dit nummer alvast een virtuele rondleiding geven. Wij wensen u een ondernemend eindejaar toe. Interview 14 Universitair docent Jouke Verlinden van Industrieel Ontwerpen was één van de vier finalisten voor de Delft Entrepreneurial Scientist Award. Tijdens zijn afstuderen in de Verenigde Staten zag hij al hoe belangrijk extern geld is voor de wetenschap. Het is mijn heilige geloof dat wetenschap en industrie heel dichtbij elkaar moeten zitten. Focus 20 We zijn een etalage voor de wetenschap aan de TU, zegt Michael van der Meer, directeur van het Science Centre. In de opvolger van het Techniekmuseum zijn studentenprojecten te zien, maar ook fundamenteler onderzoek. Het is nog niet af, maar wetenschap is ook nooit af, dat blijft altijd in beweging. Terugblik 27 Ze ontwierpen zelf geen gebouwen meer, maar in de tijd van Wytze Patijn, Jo Coenen en Mels Crouwel zijn de invloed en het prestige van de Rijksbouwmeester gegroeid. Rijksbouwmeesters tussen visie en frustratie. 6 Frank Nuijens Hoofdredacteur Delft Integraal

3 colofon coverfoto Sam Rentmeester/FMAX Zevenentwintigste jaargang, 2010 nummer 4 Delft Integraal is het wetenschapsmagazine van de Technische Universiteit Delft. De uitgave verschijnt vier keer per jaar. Issn x oplage exemplaren redactie Frank Nuijens (hoofdredacteur) Dorine van Gorp, Katja Wijnands (eindredactie) Saskia Bonger, Tomas van Dijk, Erik Huisman, Sam Rentmeester (beeldredacteur), Connie van Uffelen, Jos Wassink Postbus AC Delft Telefoon (015) Fax (015) delftintegraal@tudelft.nl medewerkers aan dit nummer Auke Herrema, Maaike Muller, Joost Panhuijsen, Angèle Steentjes, Eric Verdult, Martijn van Hassel abonnementsadministratie delftintegraal@tudelft.nl vormgeving en opmaak Saskia de Been, afdeling Media Solutions TU Delft fotografie TU Delft, tenzij anders vermeld Druk DeltaHage BV, Den Haag advertenties H & J Uitgevers Postbus AC Capelle aan den IJssel Telefoon (010) Fax (010) delftintegraal@henjuitgevers.nl wetenschappelijke adviesraad de redactie wordt bijgestaan door een adviesraad, samengesteld uit de volgende personen van de TU-subfaculteiten en het TU-bestuur: prof.ir. H. Beunderman (conrector) prof.dr. J. Dankelman (werktuigbouwkunde) prof.dr.ir. J.T. Fokkema (technische aardwetenschappen) prof.dr.ir. P.J. French (elektrotechniek) prof.dr.ir. T.H.J.J. van der Hagen (reactor instituut Delft) prof.dr.ir. R.F. Hanssen (luchtvaart- en ruimtevaarttechniek) drs. M.A.M. Heijne (bibliotheek TU Delft) prof.dr.ir. P.M.J. van den Hof (werktuigbouwkunde) prof.ir. J.J. Hopman (maritieme techniek) prof.dr.ir. T.M. de Jong (bouwkunde) prof.ir. K.C.A.M. Luyben (voorzitter) prof.dr.ir. M.C.M. van Loosdrecht (biotechnologie) prof.dr.ir. H.H.G. Savenije (civiele techniek) prof.dr. J.P.L. Schoormans (industrieel ontwerpen) prof.mr.dr. H.D. Stout (techniek, bestuur en management) kort DELFTS Mooi zitten Chirurgentraining De Delftse IO-doctor Sonja Buzink is door de Europese Vereniging voor Endoscopische Chirurgie (EAES) gevraagd om een trainingsprogramma op te zetten. Uit haar promotieonderzoek bleek dat trainingen voor chirurgische operaties vanaf beeld specifiek moeten zijn. Artsen die bedreven zijn in een bepaalde imagebased techniek, zoals bijvoorbeeld colonoscopie (inspectie van dikke darm met flexibele endoscoop), blijken namelijk niet per definitie beter te presteren in laparoscopie (sleutelgatoperatie in de buik) dan beginnelingen. Laparoscopie vereist weer heel verschillende vaardigheden plus een andere ooghandcoördinatie, aldus Buzink. Buzink promoveerde bij voormalig chirurg prof.dr. Jack Jakimowicz. Hij weet uit ervaring Oproep De TU Delft heeft met de vereniging van oud-leden van het Delftsch Studenten Corps het initiatief genomen om de geschiedenis van de Delftse oorlogsperiode en de rol die studenten en docenten van de TH in de Tweede Wereldoorlog hebben gespeeld op schrift te laten stellen. Deze zeer bijzondere periode in de geschiedenis van de TU en de gemeenschap van Delftse studenten verdient een adequate beschrijving. Zo kunnen de motieven, ervaringen en lessen van hen die zich in deze donkere periode hebben ingezet ten goede komen aan de huidige en toekomstige generaties en kan recht worden gedaan aan hen die zich tegen de bezetter verzet hebben. De beschrijving van deze periode zal op basis van wetenschappelijk onderzoek van beschikbare bronnen en publicaties worden verzorgd door de historicus dr. Onno Sinke in nauwe samenwerking met het Nederlands Instituut voor Oorlogsdocumentatie (NIOD). Hoewel er een aantal publicaties is verschenen waarin bepaalde episodes of aspecten van de oorlogsperiode in Delft worden beschreven, zou dr. Sinke graag toegang hebben tot authentiek materiaal, dat nog niet bij derden bekend is, om het beschikbare bronnenmateriaal aan te vullen; te denken valt aan verslagen, dagboeken, in kleine kring verspreide geschriften, afscheidsbrieven, op schrift gestelde herinneringen e.d. De TU Delft roept daarom zijn alumni op, in het bijzonder hen die de oorlog actief hebben meegemaakt dan wel via hun ouders of anderszins in het bezit zijn van relevante informatie, contact op te nemen met dr. Sinke, onnosinke@yahoo.com of +31(0) Bij voorbaat onze dank voor uw medewerking! Prof.dr.ir. Jacob T. Fokkema Oud Rector Magnificus Foto: Sam Rentmeester/Fmax De befaamde stoelencollectie van de faculteit Bouwkunde is weer in zijn geheel te bewonderen door het publiek. In september werden de driehonderd stoelen in de hal bij de bouwkundebibliotheek opgesteld, in vijf rijen boven elkaar. De stoelen konden na de brand bij Bouwkunde door de brandweer uit de puinhopen worden gered. De faculteit onderstreept met de expositie het historische belang van de collectie. De permanente expositie werd op 5 oktober officieel geopend. hoe moeizaam chirurgen vaak werken met hun technische instrumenten. Meer informatie: dr.ir. Sonja Buzink, s.n.buzink@tudelft.nl Foto: Catharina-ziekenhuis kort DELFTS 3

4 kort DELFTS Optisch meetlint kort DELFTS Foto: Sam Rentmeester/FMAX Afstandsmeting met een laser in lucht was nog nooit zo nauwkeurig: honderd meter afstand op de micrometer precies. Het leek eerst niet zo moeilijk, zegt dr. Nandini Bhattacharya (Technische Natuurwetenschappen) die het promotieonderzoek van dr. Moxi Cui begeleid heeft. Met laserafstandsmeting had de groep al eerder ervaring opgedaan. Die femtoseconde laser zendt ultrakorte lichtpulsjes uit van 40 micron lang, gevolgd door 15 centimeter niks. Afstandsmeting houdt in dat je de pulsjes telt, en het teruggekaatste licht in interferentie brengt met de afgesplitste bundel. Zo bereik je een nauwkeurigheid van de lichtgolf lengte (0,4 micrometer). De techniek Feest voor Ockels Foto: tomas van Dijk is ontwikkeld met het oog op nauwkeurige onderlinge positionering van satellieten. Maar breking door de lucht gooide roet in het eten. De brekingsindex hangt af van temperatuur, druk en vochtigheid, en varieert met de golflengte. Pas toen Cui de breking reconstrueerde hij berekende de brekingsindex voor elk van 18 duizend frequenties in de laserpuls - kon hij een goede interferentie bereiken. Hij mat zodoende de afstand van een 50 meter lange gang op 1 tot 2 micrometer nauwkeurig. Een wereldrecord, zegt Bhattacharya. Meer informatie: Dr. Nandine Bhattacharya, n.bhattacharya@tudelft.nl Vingerafdruk Isotopen Het Reactorinstituut Delft heeft toestemming gekregen van het ministerie van volksgezondheid om radio-isotopen te leveren voor onderzoek bij kankerpatiënten. Het ministerie betaalt de 450 duizend euro die nodig is voor aanpassing aan de reactor. Prof.dr. Bert Wolterbeek van het RID verwacht dat de reactor in het voorjaar van 2011 als back-up kan dienen voor Petten; alle vergunningen moeten dan rond zijn. Het reactorinstituut zal niet op reguliere basis radio-isotopen leveren, maar slechts als de productie in de hogefluxreactor in Petten tekortschiet. De maximale productie van de Delftse reactor volstaat voor duizend patiëntdoses per dag, en dat is voldoende voor de Nederlandse vraag. Meer informatie: prof.dr. Bert Wolterbeek, h.t.wolterbeek@tudelft.nl De Superbus van astronaut en hoogleraar luchtvaart- en De echtheid van etsen is vast te stellen met de zeefafdruk in het papier. Het patroon van horizontale en verticale lijnen blijkt namelijk uniek voor iedere zeef. Daardoor kan de herkomst van traditioneel papier ook zonder watermerk achterhaald worden. Zo kan bijvoorbeeld worden vastgesteld of een ets van Rembrandt tijdens zijn leven is gedrukt of pas veel later. De nieuwe techniek werd ontwikkeld door dr.ir. Mark van Staalduinen bij copromotor dr.ir. Jan van der Lubbe (Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica). De methode gaat uit van een scan of een röntgenopname van het papier. Een computerprogramma herkent hierin de lijnen en oriënteert de zogenaamde kettinglijnen verticaal. De precieze afstand ertussen is, in combinatie met de dichtheid van de verticale lijnen, uniek voor iedere zeef. Het is een krachtige techniek, vindt kunsthistoricus dr. Chris van Stolwijk van het Van Goghmuseum uit de promotiecommissie. Maar het werkt pas als we een ruimtevaarttechniek prof.dr.ir. Wubbo Ockels heeft op 17 september zijn eerste proefrondjes gereden op een testbaan in Lelystad. In Ockels toekomstvisie razen de elektrische voertuigen, die plaats bieden aan 23 passagiers, met 250 kilometer per uur over speciale Superbusrijbanen door het land. De bus gaat nu tachtig kilometer per uur. Het onderzoeksteam wil binnenkort de snelheid verder opvoeren op een hogesnelheidsbaan in Duitsland. Om nog een tweede reden was het dit najaar feest voor Ockels; in oktober was het vijfentwintig jaar geleden dat hij als astronaut ons land op de kaart zette als ruimtevaartnatie. HP/De Tijd viert dat jubileum met een populairwetenschappelijke glossy Wubbo. De thema s in deze eenmalige uitgave: ruimtevaart, toekomst, duurzaamheid en Ockels zelf natuurlijk. Van een reconstructie van Ockels ruimtevlucht in 1985 via tips hoe je goedkoop groen kunt wonen tot een reportage over maanwandelaars. Foto: tomas van Dijk grote database hebben voor de vergelijking. Scannen van tienduizenden vellen papier kost veel tijd en geld. Meer informatie: Dr.ir. Jan van der Lubbe, j.c.a.vanderlubbe@tudelft.nl 4

5 5 kort DELFTS Elektronspin haalt record Onze vinding legt een heel nieuw veld van onderzoek open, reageerde dr.ir. Ronald Hanson nadat het artikel dat hij samen met Gijs de Lange in Science had gepubliceerd leidde tot een stroom felicitaties. De onderzoekers van het Kavli-instituut voor nanowetenschappen (Technische Natuurwetenschappen) lieten zien hoe ze met een reeks microgolf pulsen de quantumtoestand van een elektron konden beschermen tegen verstoringen uit de directe omgeving. Een reeks van ruim honderd pulsjes verlengde de levenstijd van de spintoestand met een factor 25. Dat is volgens de onderzoekers lang genoeg voor tienduizend operaties in een quantumcomputer. Die bestaat weliswaar nog niet, maar de beperkte levenstijd van een elektronspin was daarvoor altijd een belangrijke hindernis. Dat hoeft dus niet meer. De onderzoekers werken gewoon bij kamertemperatuur met een laagje synthetisch diamant dat een aantal vrije elektronen bevat. Meer informatie: Dr.ir. Ronald Hanson, Magnetische minibars Minibars in hotels zouden wel eens de eerste markt kunnen worden voor de vinding van een nieuwe spectaculaire materiaaleigenschap. Dr. Nguyen Thanh Trung ontwikkelde bij Technische Natuurwetenschappen een legering die een ongekend grote temperatuursprong maakt wanneer die in een magnetisch veld terecht komt. Dat verschijnsel, het magnetocalorisch effect genoemd, kan in een slimme cyclus een geruisloze manier koeling tot stand te brengen. Een bedrijf wil de vinding gebruiken om volgend jaar al magnetische koelkastjes mee te maken. Berucht inefficiënte minibars zouden wel eens de eerste toepassing kunnen worden voor deze geruisloze vorm van koeling. Meer informatie: Prof.dr. Ekkes Brück, Foto: Hans Stakelbeek/FMAX Super supergeleiding Onderzoekers in het hoogspanningslaboratorium zijn erin geslaagd om de verliezen van een supergeleidende hoogspanningsleiding aanzienlijk te verminderen. Een supergeleidende hoogspanningskabel mag (bij ampère en volt) per fase niet meer dan 1 watt per meter aan warmte opwekken. Dr. Oleg Chevtchenko and Roy Zuijderduijn kwamen met hun nieuwe kabel een orde lager uit, aldus onderzoeksleider prof.dr. Johan Smit (Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica). Verliezen in een supergeleidende kabel bestaan uit warmtelekken en elektromagnetische straling. De onderzoekers hebben de straling geminimaliseerd door strak aansluitende 3 millimeter brede strips van supergeleidend materiaal om een holle kern te wikkelen. De kabel wordt gekoeld door vloeibaar stikstof die door de kern vloeit. Hoeveel precies het verlies bedraagt kan Smit niet vertellen. Dat staat het contract met de Duits-Deense Trip naar de ruimte? Je schiet bijna verticaal de lucht in met drie tot vier maal de geluidsnelheid. Na ongeveer vijf minuten zit je op honderd kilometer hoogte. Dan ben je in de ruimte en ervaar je gewichtloosheid. Je ziet de kromming van de aarde, het donkere heelal en je hebt een spectaculair uitzicht op het hele Caribische gebied. Oud-decaan van Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek Ben Droste ( ) beschrijft hoe toeristen ruimtereizen zullen ervaren die hij samen met zijn business Foto: spaceexperiencecuracao kabelfabrikant NKT niet toe. Samen met hen werkt de TU aan de ontwikkeling van een hoge-temperatuur supergeleidende kabel (HTS) die in de komende jaren één van de drie 6 kilometer lange kabels moet vervangen tussen Amsterdam-Noord en het centrum. Meer informatie: Prof.dr. Johan Smit, j.j.smit@tudelft.nl partner Harry van Hulten vanaf 2014 wil gaan aanbieden vanaf Curaçao. Droste heeft naar eigen zeggen geld gekregen van Curaçao Airport Holding om het eerste contract aan te gaan met technologiebedrijf XCOR Aerospace die voor hem een klein ruimtevaarttoestel gaat maken, de Lynx. Droste denkt dat hij in totaal 70 á 80 miljoen euro nodig heeft van financiers voor de complete aanschaf van het toestel en de aanleg van een speciale luchthaven voor ruimtetoestellen. Foto: tomas van Dijk

6 Lang verwachte zonsopgang Gaat zonne-energie binnenkort dan toch echt doorbreken? Steeds meer wijst daarop. Ook professor Miro Zeman, al twintig jaar actief in de zonneceltechnologie, verwacht dat de prijsprestatie verhouding de komende jaren drastisch zal verbeteren. Jos Wassink focus Al in 2015 is zonne-energie concurrerend met het stroomtarief voor consumenten, verklaarde zonneenergieexpert professor Wim Sinke afgelopen voorjaar in NRC Handelsblad. Sinke is verbonden aan het energieonderzoekscentrum ECN en aan de universiteit Utrecht. De snelle prijsdaling van zonnepanelen, die Sinke zelf ook had verrast, was volgens de NRC het gevolg van de mondialisering van de zonnepanelenmarkt. Een half jaar later werd die trend geïllustreerd door een investering van zeshonderd miljoen euro in een siliciumfabriek in Geleen (The Silicon Mine of TSM) door de Al Manhal groep uit Abu Dhabi. Eerder hadden Scheuten Solar (Venlo) en Solland Solar (Heerlen) zich ook al in Limburg gevestigd. Daarnaast is er een proeffabriek voor oprolbare dunne zonnecellen van Nuon-Helianthos in Arnhem. Ik zie een enorme beweging in die PV-wereld (photovoltaïsch, dus zonnecellen, red.), zegt ook prof. dr.ir. Miro Zeman. Hij leidt de groep photovoltaïsche materialen en devices (onder meer zonnecellen) binnen de faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica. Amorf silicium heeft geen kristalstructuur Drie tot vier jaar geleden was er een enorme groei in de productie van kristallijne silicium zonnecellen. Dat leidde tot een tekort aan kristallijn silicium. Al in 2005 gebruikte de PV-industrie meer silicium dan de elektronica-industrie. Dat had twee gevolgen: er werden siliciumfabrieken bij gebouwd en bovendien werden fabrikanten van zonnepanelen door het grondstoftekort gedwongen om het rendement van hun zonnecellen te verbeteren. Nu, weer drie jaar later, is de situatie zo dat de rendementen inderdaad verbeterd zijn én dat er weer volop silicium voorhanden is. Daarom verwacht Zeman een sterke verbetering van de prijsprestatie verhouding bij de zonnepanelen. Helianthos maakt zonnecellen op de rol. Foto's: Sam Rentmeester/Fmax Onderzoek Zeman is een bescheiden man. Op rustige toon zet hij de onderzoeksactiviteiten van zijn groep uiteen. Ook vertelt hij met zichtbaar genoegen over de nieuwe depositiemachine Amigo die in het Dimes-laboratorium staat en waarmee, uniek voor Nederland, complete experimentele gestapelde zonnecellen volledig 6

7 7 focus Prof.dr.ir. Miro Zeman: "Ik zie enorme beweging in de PV-wereld. geautomatiseerd gemaakt kunnen worden. Maar hij zal niet gauw vertellen dat hij werd uitgeroepen tot meest ondernemende hoogleraar aan de TU (hij kreeg de Delft Entrepreneurial Scientist Award 2008), dat hij een succesvol aanvrager is bij het duurzame innovatiebureau AgentschapNL (voorheen SenterNovem) en dat onderzoeksinstellingen, industrieën en universiteiten over de hele wereld gebruikmaken van door hem ontwikkelde simulatiesoftware ASA (Advanced Semiconductor Analysis). Zeman lééft in silicium, al sinds het begin van zijn promotieonderzoek aan de universiteit van Bratislava (Slowakije) vanaf Vanwege zijn expertise met amorf silicium kwam hij in 1989 naar Delft. In tegenstelling tot kristallijn silicium dat in standaard zonnecelen wordt toegepast, heeft amorf silicium geen kristalstructuur. Naast amorf silicium werkt hij ook met microkristallijn silicium waar kristalletjes van enkele tientallen nanometers tussen amorfe stof in zitten. Sinds 2009 leidt Zeman zijn eigen geheel op zonnecellen gerichte onderzoeksgroep. Het onderzoek spitst zich toe op dunnefilm zonnecellen, een technologie met een grote belofte. De verwachting is dat dunnefilm cellen uiteindelijk de markt zullen domineren omdat het fabricageproces geschikt is om grotere oppervlakten tegelijk te maken. Dunnefilm zonnecellen worden gedeponeerd vanuit het gas silaan, waarvan de moleculen uit een siliciumatoom bestaan dat door vier waterstofatomen omringd wordt. Het onderzoek spitst zich toe op dunnefilm zonnecellen Hoogfrequente straling breekt de silaanmoleculen in stukken waarna het silicium zich neervlijt op een drager. Het aangroeiende silicium krijgt een microkristallijne structuur als het silaan voldoende verdund wordt met waterstof. Zulke zonnecellen hebben belangrijke voordelen boven zonnecellen uit silicium schijfjes (groter oppervlak mogelijk, goedkoper te fabriceren en minder materiaal nodig), maar ze hebben ook een belangrijk nadeel: een lager rendement. Zeman en zijn groep ontwikkelen >>

8 >> focus GertJan Jongerden. Met de Amigo kunnen volledige zonnecellen gemaakt worden. daarom onophoudelijk nieuwe manieren om het maximale uit een zonnecel te halen. Het liefst zou hij zien dat ieder foton een elektron op zou leveren. Zolang dat niet gebeurt verzinnen Zeman en collega s tal van trucs om het foton niet kwijt te raken voordat het zijn energie overdraagt aan het silicium. (Zie kader Trukendoos.) Netwerk De langstlopende samenwerking met de industrie is die met Nuon-Helianthos. De Arnhemse producent van dunnefilm zonnecellen maakte afgelopen augustus bekend een recordrendement van 9,1 procent behaald te hebben. Directeur GertJan Jongerden karakteriseert de samenwerking als volgt: Voor nieuwe devices gaan wij uit van de architectuur die Zeman ontwikkelt. Wij ontwikkelen dan processen die dergelijke devices maken met een hoge yield, doorzet en uptime. (Snelle en betrouwbare processen met een hoge opbrengst, red). Wij maken er op een economisch verantwoorde wijze een industrieel product van. Dat is een heel aparte vertaalslag. Naast Nuon-Helianthos heeft Zeman projecten lopen met Solland, OM&T (Optical Media & Technology), met kennisinstellingen ECN en TNO en met TU Eindhoven. Hij merkt dat ook binnen de reguliere zonnecelindustrie belangstelling groeit voor technieken die materiaalgebruik verkleinen en rendement verhogen. De industrie gebruikt fundamentele kennis en het simulatieprogramma ASA vaak als kompas voor verbetering van hun producten. Zo werkt Zeman al meer dan twintig jaar in alle bescheidenheid maar in een uitgebreid netwerk aan de vooruitgang van zonnecellen. Of nu het moment gekomen is dat zonne-energie definitief doorbreekt en er een einde komt aan de marginale rol die ze tot nu toe heeft gespeeld, kan niemand met zekerheid zeggen. Jongerden vat het eenvoudig samen: De meest kritische factor is de prijs van elektriciteit. Die wordt bepaald door rendement, kosten van het systeem en de levensduur. Verkoop dreigt voor Nuon-Helianthos Energiebedrijf Nuon wil af van zonnecelfabriek Healianthos, zo werd eind oktober duidelijk. Het Zweedse moederbedrijf Vattenfall heeft besloten tot een heroriëntatie waarbij bezuinigd wordt om te investeren in kernenergie. De zonneceltechnologie die Nuon in 2006 van AkzoNobel kocht komt daardoor in de etalage. Het Chinese Hanergy wordt genoemd als enige koper. 8

9 9 focus Kosten en opbrengst Trukendoos Dunnefilm silicium zonnecellen heten niet Fotonen kaatsen voor niks zo - met een dikte van 250 tot 1500 De dunnefilm zonnecel wordt gemaakt op een nanometer zijn ze honderden malen dunner steunlaag van glas of folie die bedekt is met een dan kristallijne zonnecellen die een kwart tot transparant stroomgeleidend oxide (TCO). Dan een tiende millimeter dik zijn. volgt een laag p-type silicium, een intrinsiek Het rendement van dunnefilm zonnecellen absorberende tussenlaag en een n-type laag. is niet in één getal te vangen. Zeman schreef Bij elkaar nog geen halve micrometer silicium. onlangs in een vakblad dat dunnefilm Achter de n-laag zit een zilveren of aluminium silicium zonnecellen in het laboratorium laag die als reflector dient en als elektrode. 20 procent rendement moeten halen om Wanneer een foton een elektron losmaakt uit concurrerend te blijven met kristallijne het silicium zal dat door het heersende elektrostatisch veld naar de n-laag getransporteerd zonnecellen en andere dunnefilm technologieën. In het laboratorium ligt het rendement worden. nu tussen 12 en 15 procent. Prototypes halen Er zijn verschillende methoden bedacht 7 tot 13 procent, en bij massaproductie is om lichtdeeltjes zo efficiënt mogelijk in de dat 9 procent. Na verloop van tijd daalt de intrinsieke siliciumlaag te vangen. Een van de opbrengst van amorf silicium zonnecellen manieren is om het glas van een tralie te voorzien, een regelmatig patroon van banen met met ongeveer een kwart tot gestabiliseerd rendement van zo n 7 procent. onderlinge afstand van 500 nanometer. De tralie De kosten liggen momenteel op ongeveer 100 euro per vierkante meter. Het leidt tot hogere absorptie in de cel. Bovendien verstrooit het invallende licht. Die verstrooiing Amerikaanse ministerie van energie streeft ontsnapt er bij reflectie aan de achterkant van naar minder dan de helft daarvan. de cel minder licht doordat de invalshoek van Ter vergelijking: kristallijne zonnecellen uit het licht vergroot is. Samen verhoogt dat de massaproductie halen een rendement van totale absorptie in de cel en daardoor ook het ongeveer 15 procent. De kosten zijn in vijf jaar rendement (met 14 procent). De absorptie kan tijd gedaald van 500 euro naar 220 euro per nog verder opgevoerd worden door de achterwand te voorzien van zilveren nanodeeltjes vierkante meter. in de orde grootte van 0,1 micrometer die het terugkaatsende licht verstrooien. Vervanging van de zilveren achterwand door een opeenvolging van verschillende op silicium gebaseerde lagen met uitgekiende dikten (kenners spreken over een fotonisch kristal) verhoogt de reflectie zonder verliezen te veroorzaken in de zilveren elektrode. Lichtbestendig Het rendement van een dunnefilm zonnecel Schematische doorsnede van een enkelvoudige dunne film zonnecel (rechts) en een tandemcel (links) valt in de eerste tijd met 20 tot 40 procent terug door beschadigingen die het zonlicht in het materiaal teweegbrengt. Onlangs ontdekte dr. Gijs van Elzakker (promovendus van Zeman) dat die terugval van rendement te beperken is tot 11 procent. Het absolute rendement van de cel valt dan van 9 procent terug tot een krappe 8 procent (in plaats van naar 7 procent). Elzakker bereikte dat door het silaan waaruit het silicium neerslaat sterk te verdunnen met waterstof. Dat vertraagt weliswaar de groei, maar het maakt de cel wel beter lichtbestendig. Tandemcel Die verdunning heeft nog een effect: de structuur van het gevormde silicium verandert van amorf naar microkristallijn, dat heel andere eigenschappen heeft. De combinatie van amorf en microkristallijn silicium wordt optimaal benut in de zogenaamde tandemcel een combinatie van twee dunnefilm zonnecellen op elkaar. De bovenste cel met amorf silicium (bandgat 1,7 ev) is vooral gevoelig voor blauw en groen licht. De onderste cel met microkristallijn silicium (bandgat 1,1 ev) vooral voor geel en (infra-) rood licht. De tandemcel wordt wel gezien als de hightech oplossing voor dunnefilm zonnecellen. Dr. Jan Gilot (TU/e) presenteerde afgelopen zomer een plastic tandemcel met rendement van 7,5 procent. Begin dit jaar maakte het Duitse bedrijf Leybold Optics bij Frankfurt een stabiel rendement van 10,3 procent bekend voor hun tandemcellen met amorf en microkristallijn silicium. Meer informatie: Prof.dr.ir. Miro Zeman, m.zeman@tudelft.nl +31 (0)

10 10 focus Ecologisch bouwen in China Delftse onderzoekers willen meehelpen met de bouw van een ecocity in China. Maar de cultuurverschillen maken van het project een slangenkuil. Tomas van Dijk De stad bestaat uit bebouwde bubbels, een soort concentrische sferen, omringd door veel groen. Mensen verplaatsen zich met PRT (personal rapid transit: kleine geautomatiseerde elektrische voertuigen, red.). En er komt een internationale campus die een levend laboratorium vormt voor onderzoek naar intelligente netwerken. Met futuristische plaatjes schetst prof.dr. Martin de Jong van het onderzoeksprogramma Next Generation Infrastructures (NGInfra), voor een select clubje Chinese bestuurders de contouren van de nog te bouwen ecologische stad Pingdi aan de rand van de metropool Shenzhen in Zuidoost-China. Is stedenbouw in het polderende Nederland vooral een academische exercitie, in China is het heel normaal om in een mum van tijd miljoenensteden uit de grond te stampen. Shenzhen, dat pal tegenover Hong Kong ligt, is er een duizelingwekkend voorbeeld van. Sinds de stad in 1979 als een zogenaamde special economic zone werd aangewezen, is het uitgegroeid van een onbeduidend vissersplaatsje tot een wereldstad met veertien miljoen mensen. Delftse onderzoekers denken op verzoek van Tang Jie, een van de viceburgemeesters van Shenzhen, mee over de vraag hoe de stad zich op een duurzame manier verder kan ontwikkelen. De stad is groot geworden dankzij vervuilende en arbeidsintensieve industrie en lijdt aan Afgelopen november presenteerden Delftse wetenschappers hun visie op Pingdi tijdens het congres Next Generation Infrastructure Systems for Eco-cities in Shenzhen. Ze deden dat met hun partners van de Harbin Institute of Technology die een vestiging heeft in Shenzhen (de HIT Shenzhen Graduate School) en architect en TU-alumnus Neville Mars van de Dynamic City Foundation. verkeersinfarcten en vervuilde lucht, grond en water. Pingdi moet een testcase worden voor hoe het anders kan. In de subgemeente van vijftig vierkante kilometer moet een dichtbevolkte milieuvriendelijke stad verrijzen, omringd door natuur en aantrekkelijk voor schone innovatieve bedrijven en kenniswerkers. Het huidige inwoneraantal van deze toekomstige ecocity - een buzzword in China (het land heeft er officieel tientallen) - moet groeien van zo n vijftigduizend nu naar vijfhonderdduizend of misschien wel een miljoen. In China is het heel normaal om in een mum van tijd miljoenensteden uit de grond te stampen De Jong, die behalve universitair hoofddocent bij Techniek, Bestuur en Management (TBM) hoogleraar is in Harbin in Noord-China, is trekker van het Pingdi-project. Het is vrij ongebruikelijk dat een grote stad als Shenzhen buitenlandse wetenschappers benadert voor zo n prestigieus project, zegt hij. De stad had al twee Chinese bureaus ingeschakeld, maar vond hun plannen niet ver genoeg gaan. Toen hebben ze kennelijk gedacht, laten we de opdracht aan een paar gekken uit Nederland geven. Een mooiere proeftuin voor onderzoek naar de stedelijke infrastructuren van de toekomst, het centrale thema van NGInfra, is voor de wetenschappers nauwelijks denkbaar. Dit project is goud waard. We zochten een groot project waarin we onze kennis kunnen demonstreren en waarmee we kunnen experimenteren, vertelt de wetenschappelijk directeur van NGInfra prof.dr.ir. Margot Weijnen (TBM).

11 Ontdekkingsreis Mocht Shenzhen echt met de wetenschappers in zee gaan - het project is nog in een pril stadium - dan moeten de onderzoekers vooral helpen bij het ontwikkelen van nieuwe businessmodellen en bestuurlijke structuren. Als voorbeeld noemt Weijnen de obstakels bij het opzetten van een smart grid, een intelligent en flexibel elektriciteitsnet. Op dit moment staat de China Southern Power Grid decentrale opwekkers niet toe om elektriciteit terug te leveren aan het net. Hun businessmodel is er nog steeds op gericht om zoveel mogelijk elektriciteit te verkopen. Ook ontstaat er frictie met de telecomsector, die ook moet meewerken, maar die het elektriciteitsbedrijf als nieuwe concurrent ziet opdoemen. Nog een uitdaging: Pingdi moet gaan samenwerken met buurgemeenten om te voorkomen dat vervuilende industrie zich net over de grens vestigt waardoor Pingdi alsnog vervuild raakt. Dergelijke grensoverschrijdende gebiedsontwikkeling zou ook een noviteit zijn. Het is een grote ontdekkingsreis, lacht Weijnen. Haar collega, prof. dr. Ernst ten Heuvelhof, heeft een iets meer afwachtende houding: In Nederland is het al moeilijk om een groot project op te zetten, laat staan in China. Door de cultuurverschillen begrijpt niemand precies wat er hier gebeurt. Volgens Weijnen is het geen drama voor haar onderzoeksgroep als haar plan op de klippen loopt. Door dit project leren we hoe het spel van relaties en belangen, Guanxi in het Chinees, gespeeld wordt. Guanxi klinkt misschien poëtisch, maar het zorgt bij veel westerse ingenieurs voor hoofdbrekens. Dit spel, en de Chinese industrialisatiepolitiek, leiden tot veel misverstanden en onenigheden tussen westerse ingenieurs en Chinese overheden. Zo vertelt Tjerk Reijenga, directeur van de Chinese afdeling van architectenbureau KOW in Shanghai, dat hij van dichtbij heeft gezien hoe een groot Nederlands ingenieursbureau een opdracht voor de bouw van een ecocity op het laatste moment misliep. Het bureau had een prijsvraag gewonnen voor de inrichting van de ecocity Caofeidian (in de provincie Tangshan) en dacht ook bij de uitwerking ervan ingehuurd te worden. Maar een Zweeds bedrijf ging er met de opdracht vandoor nadat de Zweedse koning op bezoek was geweest. Een van de hoofdsprekers tijdens het congres over ecocities, Slavis Poczebutas van het bouw- en adviesbedrijf Arup, Werelds meest agressief woekerende omgeving vertelt dat zijn bedrijf betrokken was bij de planvorming voor de ecocity Wanzhuang in de buurt van Beijing. In het gebied van tachtig vierkante kilometer woonden dertigduizend mensen in veertig dorpen. Je wordt aan boord gehaald van zo n project en dan blijkt dat ze al een masterplan hebben waarin alles eerst met de grond gelijk gemaakt wordt. Poczebutas wilde waardevolle landbouwgronden en bepaalde bebouwing bewaren. In dertig jaar tijd groeide Shenzhen van een kleine vissersplaats in een miljoenenstad. En het einde is nog niet in zicht. >> Foto: Tomas van Dijk focus 11

12 Uiteindelijk hebben de Chinezen zijn ideeën in slechts enkele proefgebiedjes overgenomen. Poczebutas is vrij cynisch over de duurzame ambities van de Chinezen. In China zijn geen echte ecocities, alleen maar kleine duurzame projecten. Toch probeert het land wel degelijk duurzamer te bouwen. Sinds kort worden steden niet alleen op hun economische groei afgerekend maar ook op duurzaamheid. Maar het standaard businessmodel van de steden, dat gericht is op het behalen van de door Beijing gewenste economische groei van 12 à 13 procent per jaar, is voor hen veel makkelijker uit te voeren, vertelt Dirk Bekkering die tot voor kort werkzaam was bij KOW-China. Om die groei te behalen verkopen steden de rechten om nieuwe gebieden te bebouwen aan projectontwikkelaars. De projectontwikkelaars bouwen die naar eigen inzicht zo snel mogelijk vol met fabriekterreinen en woonblokken om zelf ook snel te cashen. Aangezien de prijzen van vastgoed razendsnel stijgen, is het vooral zaak om snel te bouwen. Architect Neville Mars, van de Dynamic City Foundation, formuleert de bouwgekte als: s werelds meest agressief woekerende omgeving. De groeisnelheid maakt lange termijn planning volgens hem moeilijk. focus Achtergrondkleur Als het elders niet lukt om ecocities te bouwen, waarom zou Shenzhen er dan wel in slagen? Misschien omdat de huidige business-strategie op redelijk korte termijn al een doodlopende weg is. De stad begint uit zijn voegen te barsten. Daar komt bij, vertelt professor Wang Dong van de HIT Shenzhen Graduate School, dat werknemers inmiddels meer loon willen en minder bereid zijn om hard te werken. Daardoor wordt de stad volgens hem minder interessant voor weinig innovatieve en laagwaardige industrie. Shenzhen moet zich dus richten op innovatie en aantrekkelijker worden voor hoog opgeleide mensen. Dat is ook de visie van viceburgemeester Tang. Pingdi moet zich richten op research and development. Het wordt heel groen en prettig wonen. Behalve met economische noodzaak speelt ook trots een rol. Shenzhen heeft een voorbeeldfunctie in China voor economische groei. Een derde van alle laptops uit de wereld komt hiervandaan. We moeten nu ook op ecocity-gebied een voorbeeld geven. Het klinkt Weijnen als muziek in de oren. Ik denk Door de cultuurverschillen begrijpt niemand precies wat er hier gebeurt Foto: Tomas van Dijk De cultuur en architectuur van het Hakka volk, een minderheid in het gebied, wordt in het Delftse plan beschermd en moet de ecocity profiel geven werkelijk dat Shenzhen hier iets van wil maken. Dat blijkt ook uit de kritische vragen die ze stellen. Toch is het even schrikken geblazen als een Chinese delegatie haar plan tijdens het congres ontvouwt. Het toont een corridor van industrie die Pingdi verbindt met andere industriegebieden. De tekeningen zijn weliswaar groen, maar dat wil niets zeggen, weet Mars. Groen is gewoon hun standaard achtergrondkleur, lacht hij. Weijnen tegen haar collega s: Het lijkt erop alsof ze hun oude plannen extrapoleren. We moeten nu snel zorgen dat we op een lijn komen. 1 2

13 >> Artist impression: Neville Mars/DCF Ecocity Pingdi moet als een magneet hoog opgeleidde kenniswerkers aantrekken. De Jong legt uit wat er volgens hem aan de hand is. De Chinezen bouwen het liefst hightech gebouwen en campussen in het nog resterende groene gebied in Pingdi en laten de vervuilende en vervallen bebouwde stukken voor wat ze zijn. Maar daarover hebben ze zich nooit duidelijk uitgesproken. Als ze het zo aanpakken wordt In China zijn er geen ecocities, slechts kleine duurzame projecten Pingdi nooit een aantrekkelijke stad voor kenniswerkers. We moeten juist het bebouwde gebied transformeren. Het wordt tijd dat ze hun kaarten open op tafel leggen. Twee dagen na het congres legt De Jong nogmaals uit wat Pingdi kan doen om een duurzame kennisstad te worden, dit keer op het stadhuis. Het hoofd van het Shenzhen Urban Planning Bureau is ook aanwezig. Hij lacht: Het is een heel risicovol project. Het lijkt wel alsof de buitenlanders veel enthousiaster over Pingdi zijn dan wij. Hij wil dat de Delftenaren de volgende keer ook een prognose presenteren voor de economische groei die de ecocity oplevert. Gemengde gevoelens overheersen na afloop. Maar het lijkt er toch op dat de onderzoekers door zijn naar het volgende niveau in het spel. focus Hoe bouw je een ecocity? Pingdi is geen kale vlakte. Het gebied bevat industrieterreinen en er woont een grote groep Hakka, een minderheid in het gebied. De onderzoekers willen de Hakka-architectuur zoveel mogelijk behouden om het gebied een sterke culturele identiteit te geven. Daarnaast vinden ze het interessant om te kijken hoe je complexe systemen zoals steden, die hun eigen dynamiek ontwikkelen, voorzichtig een bepaalde kant op kunt sturen. Maar dr. Wim Ravesteijn van TBM maakt zich geen illusies. China heeft sociale doelstellingen, maar het belang van het individu telt momenteel niet. Als de overheid vindt dat bewoners weg moeten dan gebeurt dat, zeker als ze geen officiële stadsbewoners zijn. Hoe wil Shenzhen met de bebouwing en de bewoners omgaan? Viceburgemeester Tang Jie geeft een wat cryptisch antwoord: De plannen (van de TU, red.) zijn van academische aard. We proberen ze vorm te geven in ons project. Maar Shenzhen is nu ontworpen als industriestad. Er is nog geen vast plan. Ravesteijn ziet geen reden om van het project af te zien. Dat vind ik te ver gaan. We zijn ons allemaal bewust van de ethische aspecten. We voeren daar intern discussies over. De Jong gaat er vanuit dat als er mensen gedwongen vertrekken zij daarvoor gecompenseerd worden. We moeten af van het defensieve Europese argument dat er niets mag veranderen. De meeste mensen gaan erop vooruit als er een ecocity komt. Nu hebben ze een armetierig bestaan als fabrieksarbeider. De ecocity biedt hen de kans om in de dienstverlenende sector te werken. 1 3

14 Delft Integraal Foto's: Sam Rentmeester/fmax INTER view

15 Denk niet te veel na over geld lospeuteren Universitair docent ir. Jouke Verlinden van Industrieel Ontwerpen was één van de vier finalisten voor de Delft Entrepreneurial Scientist Award. Tijdens zijn afstuderen in de Verenigde Staten zag hij al hoe belangrijk extern geld is voor de wetenschap. Saskia Bonger Hoe graag wilt u zich Entrepreneurial Scientist 2010 noemen? Ik ben zeer vereerd dat ik bij de laatste vier zit. Ik had dat niet verwacht. Er zitten twee kanten aan. Ik zou het fantastisch vinden om te winnen, maar de andere genomineerden zijn hoogleraren of hoofddocenten met Vidilaureaten achter de rug. Zij zijn al matured en vooraanstaand in hun onderzoeksgebied. Ik ben nog maar net begonnen en deze faculteit is in feite ook nog maar net begonnen. Pas in 2000 ben ik als academicus gaan werken. Ik heb informatica gestudeerd in Delft en mijn afstudeerproject aan Georgia Tech in Atlanta gedaan. Daarna heb ik in het bedrijfsleven gewerkt. Wie is Jouke Verlinden? Jouke Verlinden studeerde tussen 1988 en 1993 informatica aan de TU Delft. Afstuderen deed hij aan het Georgia Institute of Technology. Vanaf eind 1993 werkte hij zeven jaar in het bedrijfsleven. Eerst was hij kort software engineer bij Intersystems. Daarna stapte hij over naar TransOpen om daar directeur van het innovation lab te worden. Tweeënhalf jaar later werd hij senior interaction designer en project manager bij Informaat. Sinds januari 2000 is hij universitair docent bij de faculteit Industrieel Ontwerpen. In de loop van 2011 hoopt hij te promoveren. Verlinden is getrouwd en heeft twee kinderen (4 en 7). De Verenigde Staten zijn veel verder met het binnenhalen van geld. Ik heb daar geleerd dat extern geld heel belangrijk is voor het onderzoek. Het was wat dat betreft ontnuchterend om terug komen in Nederland. Computational sciences met parallelle computer algoritmen, virtual reality, simulaties, software engineering, enzovoort; in Amerika gebeurde het. Daar reed het bedrijfsleven gewoon een apparaat van tweehonderdduizend dollar naar binnen waarmee onderzoek gedaan kon worden naar virtual reality. Dat werd gewoon gedoneerd aan het lab met de boodschap doe er maar wat mee en zolang je onze naam noemt, is het prima. Toen ik in Nederland terugkwam met mijn verhalen werd het niet begrepen. En nog steeds. Als ik iets wil onderzoeken, vraagt men eerst: kan het met desktop research, kan het zonder dure experimenten? Mijn antwoord is nee, dus ga ik naar het bedrijfsleven of ik vraag subsidies aan. Toch is het nu anders dan toen u begin jaren negentig uit Amerika terug kwam. Ondernemen en valoriseren zijn sinds een paar jaar onlosmakelijk verbonden met wetenschap. De wetenschapper moet zijn onderzoek verkopen, te gelde maken. Vroeger kreeg hij gewoon een som geld van de overheid. Je merkt zeker dat het gekenterd is. Zo hebben we hier bij Industrieel Ontwerpen valorisatiemedewerkers die zich specifiek met dit vakgebied bezighouden. Het wordt goed gepromoot. Maar in de werkwijze, in het onderzoek doen, wringt het soms nog en is er onduidelijkheid of samenwerken met een bedrijf wel kan. Men vindt het vaak ook moeilijk. Maar sla de Gouden Gids er gewoon op na en ga bellen. Als je blijft proberen, kom je vanzelf met mensen te spreken die jouw idee leuk vinden. INTERview Sommige hoogleraren zeggen door al het valoriseren nauwelijks nog tijd over te hebben voor het onderzoek zelf. Dat zie je in het Duitse model. Daar heb je hoogleraren en promovendi en daar zit niks tussen. De hoogleraar verkoopt het onderzoek en de promovendi doen het wetenschappelijke werk. In het Angelsaksische model daarentegen heb je een tussenlaag van lecturers die de lijnen uitzetten. Vaak wordt één persoon aangewezen om het geld binnen te halen. In Delft hoeft een hoogleraar ook niet alle externe gelden zelf aan te trekken. Ik ben geen hoogleraar en ik doe het ook. U bent voor de award genomineerd door Delight Interactive Solutions, een technostarter die een ontwerptafel heeft gemaakt op basis van uw patent. Ze noemen u visionair, onderzoekend, ondernemend. Waarom wilt u zelf niet verder met dit patent? Ik ben er regelmatig bij, niet op de payroll, maar als adviseur. Ik heb wel even overwogen om het zelf te doen, maar dit is echt van die studenten geworden. Het is wel nog de vraag hoe ik er meer stakeholdership in kan krijgen, maar op dit moment ben ik pragmatisch. Ik vind het nu belangrijker dat ik binnen een paar maanden promoveer, dan dat ik vier, acht of twintig procent stakeholdership heb. >> 15

16 Hoe belangrijk is het voor wetenschappers om ondernemend te zijn? Het is nog steeds mijn heilige geloof dat de wetenschap en de industrie heel dichtbij elkaar moeten zitten, zeker bij Industrieel Ontwerpen. Industrieel ontwerpen heeft een grote traditie in toegepast onderzoek. Het is logisch om die connectie met de industrie te hebben. Maar op de één of andere manier zit er toch afstand tussen. Meestal is de connectie er via afstudeerders. Die studeren buiten de faculteit af. Doen ze dat niet, dan vinden ze buiten nooit een baan. Kunt u een voorbeeld noemen hoe u via studenten met het bedrijfsleven samenwerkt? Heel nieuw is de zeilsimulator die we hebben gebouwd voor Innosport. Dat is een soort kuip met allerlei sensoren erin. Topzeilers weten wel aan welke lijntjes ze moeten trekken, maar hoe ga je in races om met wind, met golfslag en je concurrentie? De coaches van de Olympische ploeg wilden wedstrijden kunnen naspelen om die tactische vragen te beantwoorden. Binnen twee à drie weken hadden we de zeilsimulator klaar. Een aantal fanatieke studenten van bouwkunde, luchtvaart- en ruimtevaarttechniek en industrieel ontwerpen heeft daar fulltime aan gewerkt. Het is mijn heilige geloof dat wetenschap en industrie heel dichtbij elkaar moeten zitten Wat is augmented reality? Dan vraag je waar mijn promotieonderzoek over gaat. Augmented reality is het vermengen van digitale beelden met de fysieke werkelijkheid. Dat kan op een heleboel manieren. De manier die ik gebruik en waar ik een patent op heb, is het met behulp van beamers projecteren van informatie op een fysiek object. Die techniek wordt bijvoorbeeld gebruikt in musea en theaters. Maar ook voor ontwerpers kan het handig zijn om zicht te krijgen op de esthetische en functionele aspecten van een ontwerp. Hoe gaat dat in zijn werk? Neem de 3D-print van een tractor hier op tafel. Je kunt er bijvoorbeeld koplampen op projecteren om te kijken waar die moeten komen. En zo kunnen ook opdrachtgevers, mensen die niet altijd evenveel ruimtelijk inzicht hebben, een goed beeld krijgen van het ontwerp. Ik onderzoek hoe augmented reality de discussie beïnvloedt tussen opdrachtgever en ontwerper of eindgebruiker 16

17 en ontwerper. Worden er op deze manier betere beslissingen genomen en betere ontwerpen gemaakt? Want vast staat dat juist buitenstaanders veel invloed hebben op het ontwerpproces. Neem de opdrachtgever van de nieuwe tractor. Die ziet mooie plaatjes van het ontwerpbureau, maar kan zich er niks bij voorstellen. Hij heeft nu eenmaal niet het ruimtelijk voorstellingsvermogen waar ontwerpers in getraind zijn, maar wil wel een goed resultaat. Zonder precies te weten wat dat moet zijn. De truc voor goed ondernemerschap in de wetenschap is de praktische vraag van de industrie durven om te vormen in een kennisvraag, die technisch uitdagend is. Neem de zeilsimulator. De vraag was niet bouw een zeilsimulator, maar wat hebben we allemaal nodig om meer medailles te krijgen?. Ik spreek nu iemand die voor de Rijksgebouwendienst paleizen inricht. Een groot probleem daarbij is de stoffen wandbekleding. Dat is een zeer grote investering, maar ga maar eens een patroon verzinnen. Als het wordt aangebracht en het ziet er niet uit, dan ben je te laat. Met augmented reality kun je een ontwerp ter plekke op de wand projecteren. Daar komt een afstudeerder of een postdoc op. Als er geen kennisvraag is, speel ik de opdracht door aan een bedrijf. In de Dikke Van Dale staat onder het woord ondernemend: Niet bevreesd om moeilijke of gevaarlijke zaken op zich te nemen, van aanpakken wetend. Dat lijkt niet iedereen op het lijf geschreven. Of is het ondernemerschap aan te leren? Die kwaliteiten moet een wetenschapper sowieso in zich hebben. Blijf niet alleen in je kamer zitten praten met mensen uit je eigen community. Treed naar buiten, praat met mensen uit de industrie, ga naar middelbare scholen. Iedereen kan dat in bepaalde mate, maar moet door de situatie worden uitgedaagd om verder te gaan. En over geld lospeuteren kun je nog zoveel boeken lezen, maar je moet het gewoon doen. Je moet er niet te veel over nadenken. Natuurlijk zijn er verschillen in aanleg. Mijn eigen voorbeeld van hoe wetenschap moet worden bedreven, is Amerika. Ik heb het comfortabele eerste geldstroomkussen nooit kunnen voelen. Ik kan terugkijken op allerlei kleine en grote subsidies die ik heb binnengehaald. Merkt u dat door de financiële crisis de derde geldstroom kleiner wordt? Ik heb dat in Duitsland gemerkt. Ik heb veel gesprekken met grote Duitse automotive bedrijven. Mijn ervaring is dat ze op dit moment passen voor Nederlands onderzoek. Met Duits onderzoek gaan ze gewoon verder. Voor mij is dat wel jammer, want twee jaar geleden had ik twee bedrijven bijna zo ver dat ze flink veel subsidie zouden pompen in het projecteren op objecten. Ze wilden zo snel mogelijk zes opstellingen hebben, maar opeens stonden die contacten op halt en kwam ik niet meer binnen. Via via hoor ik dat ze er wel mee doorgaan, maar dan dus met Duitse concullega s. In Nederland doe ik veel met het midden- en kleinbedrijf. Dat is wat kleinschaliger en dat gaat wel door. Hoe waarborgt een ondernemende onderzoeker zijn wetenschappelijke onaf hankelijkheid? Ik heb op dat gebied nog geen enkel probleem meegemaakt. Er is maar heel weinig competitiveness. Ik ken mensen die in de farmacologie zitten. Daar is niet altijd sprake van een gezonde samenwerking met de industrie. Bij ons is het gewoon open en gemoedelijk. Welke ambities heeft u voor de toekomst? Ik zou verder willen gaan op het gebied van prototyping en sociale wetenschappen. 3D-printing, augmented reality, daar kan ik nog wel drie boeken over schrijven. Het gaat altijd over beslisprocessen, over het verkrijgen van inzicht, consensus of juist conflict. Ik werk samen met de kunstacademie in Den Haag en de Universiteit Leiden om te onderzoeken hoe kunstenaars omgaan met augmented reality en wat ontwerpers daarvan kunnen leren. Traditioneel gezien proberen we zoveel mogelijk afstand te houden van de kunst, want wij zijn vormingenieurs. Maar wat kunstenaars doen met technologie gaat veel verder dan waar ontwerpbureautjes mee werken. Ik wil hier een artist in residence hebben, zodat diegene met een andere blik kan kijken naar wat fabriceren en ontwerpen betekent. Naast uw wetenschappelijke werk speelt u op uw faculteit een belangrijke rol in de medezeggenschap. U bent voorzitter van de onderdeelcommissie. Waarom hebt u voor die functie gekozen? Ik vind het belangrijk dat er vertegenwoordiging is vanuit alle geledingen in een faculteit. Ik vind het leuk inzicht te krijgen in de bestuurlijke processen op de universiteit en invloed te hebben op de kant die we als faculteit op gaan. Wij zijn als onderdeelcommissie de waakhond, het geweten van de faculteit. Het kost een dag in de week, maar ik doe het uit engagement. Ik vind het belangrijk dat mensen hier goed behandeld worden en dat we goed nadenken over welk onderzoek we doen en welke infrastructuur we hebben. Wat doet u ter ontspanning? Op uw LinkedIn pagina staat dat u houdt van jazz, geïmproviseerde muziek, tango en dans. Ik ben saxofonist. Op een blauwe maandag heb ik er zelfs over gedacht om het conservatorium te gaan doen. Mijn vader was jazzpianist. Daardoor heb ik alle dronken mensen en het sjacheren voor schnabbels van zeer zichtbij gezien. Uiteindelijk heb ik besloten dat het leven als beroepsmuzikant mij niet goed zou bevallen. Maar ik vind het fantastisch om muziek te maken en te luisteren. Mijn ouders hebben mij nooit de kant van de jazz opgeduwd, maar onbewust ben ik daar wel van gaan houden. Ik werd in slaap gesust met John Coltrane. In tango zit net als in jazz dat geïmproviseerde. In beide bestaan geen echte basisregels. Ik heb jarenlang tango gedanst met mijn vrouw. Sinds ik kinderen heb, speel ik wat minder muziek. Saxofoon is vrij lastig te dempen. Maar als ik gepromoveerd ben, ga ik weer spelen. De Entrepreneurial Scientist Award is 23 november uitgereikt. Hij ging naar prof.dr. Freek Beekman van de faculteit Technische Natuurwetenschappen. Beekman doet onderzoek naar instrumenten voor medisch onderzoek en diagnostiek en brengt ze op de markt, grotendeels binnen het bedrijf MILabs. Delft Integraal publiceerde een uitgebreid artikel over zijn onderzoek in nummer 3 van INTERview >> 17

18 Elke seconde flitst er driehonderd keer een vonk tussen de twee magnesiumelektroden. Bij een spanning van drieduizend Volt en een piekstroom van 350 Ampère verdampen de elektroden. Daarbij komen magnesiumdeeltjes vrij van 5 tot 20 nanometer klein die door een passerende gasstroom (argon met een beetje waterstofgas) worden meegevoerd. Bij het filteren klonteren de magnesiumdeeltjes samen tot korreltjes van een micrometer groot. Ir. Tobias Pfeiffer produceert de extreem poreuze microdeeltjes met het oog op de opslag van waterstofgas. Waterstof bindt zich omkeerbaar aan het metaal door de vorming van een magnesiumhydride. De vonktechniek werd bij nanostructured materials (ChemE, Technische Natuurwetenschappen) ontwikkeld door Pfeiffers voorganger dr.ir. Vincent Vons, die op 27 september 2010 promoveerde met zijn proefschrift Spark Discharge Generated Nanoparticles for Hydrogen Storage Applications. Foto: Sam Rentmeester/fmax

19 [uit]gelicht 19

20 Experimentele etalage Het Science Centre was niet af toen het in september haar deuren opende. En het zal ook nooit voltooid zijn, zegt directeur drs. Michael van der Meer. We zijn een etalage voor de wetenschap aan de TU. En wetenschap is ook nooit af. MAAIKE MULLER [in]onderzoek Zo gaat het beter. Met veel geduld zoekt Jasper de juiste kromming en dikte van een vliegtuigvleugel. Hij is met zijn klas, 3-vwo uit Weesp, in het Science Centre om kennis te maken met techniek en de TU Delft. In de Amazing Technology-zaal staat hij bij een wit vliegtuig dat als een kop van Jut omhoog gaat zodra Jasper de vleugels de juiste vorm geeft. Hij verandert de vorm met schuifjes op het schermpje voor zich. Later dit jaar moet hij op school een profiel kiezen. Ik vind techniek echt leuk, zegt hij, terwijl hij zijn ogen geen moment van het schermpje haalt. Ik weet niet of het luchtvaart- en ruimtevaarttechniek wordt, maar in ieder geval iets met techniek. En misschien wel in Delft. Scholieren helpen bij hun keuze voor een profiel, is een van de doelen van het Science Centre. Maar niet het enige. We willen een etalage van de TU zijn, zegt directeur Michael van der Meer. We laten zien wat de TU doet, vertellen over techniek en wetenschap. Oude stoommachines of microscopen hoeft men in de opvolger van het Techniekmuseum dan ook niet te verwachten. De enige historische objecten staan als decoratie in de vergaderzaal. We kijken hier niet naar het verleden, maar naar waar we nu mee bezig zijn. TUTube Dat er veel gebouwd en ontworpen wordt op de TU, is te zien in de zaal Amazing Technology. Studentenprojecten als Nuna, een racewagen op zonne-energie, en de fietsonderzeeër Wasub zijn er te zien. Maar ook fundamenteler onderzoek, als het onderzoek van de groep van Leo Kouwenhoven Foto's: Sam Rentmeester/FMAX Oude stoommachines of microscopen hoeft men in de opvolger van het Techniekmuseum niet te verwachten. 20