Human Power Plant

De eerste klimaatneutrale wijk van Nederland zegt nee tegen de moderne gezondheidszorg, die volledig afhankelijk is van fossiele brandstoffen. Toch zijn de inwoners net zo gezond als andere Nederlanders.

Collage: Golnar Abbasi & Arvand Pourabbasi. Read this article in English.

Hoe duurzaam is de moderne gezondheidszorg?

De moderne gezondheidszorg wordt alsmaar beter dankzij nieuwe technologie, nieuwe medicijnen, en nieuwe procedures. Maar ze is ook een grootverbruiker van energie en een belangrijke producent van broeikasgassen en andere vervuiling. Volgens een internationaal onderzoek is ongeveer 7% van alle uitstoot in Nederland (ongeveer 13 miljoen ton CO2e) te wijten aan de gezondheidszorg. Per Nederlander bedraagt die uitstoot 0,76 ton per jaar. Dat komt overeen met de emissies van meer dan 6.300 km autorijden.

Het moderne zorgsysteem is in hoge mate afhankelijk van fossiele brandstoffen. Een deel van de emissies komt van het directe energieverbruik – elektriciteit en verwarming. Vooral ziekenhuizen hebben een erg hoog elektriciteitsverbruik door het grote aantal medische apparaten en de hoge eisen op het vlak van verlichting en ventilatie in operatiezalen.

Daarnaast wordt meer dan de helft van het totale energieverbruik veroorzaakt door de productie van medische apparatuur, medicijnen en andere medische hulpmiddelen. Ook anesthesia zijn een belangrijke bron van emissies: het zijn potente broeikasgassen die vlak na gebruik direct in de atmosfeer terecht komen.

Apparaten en medicijnen

De ecologische voetafdruk van de gezondheidszorg is sinds relatief kort voorwerp van wetenschappelijk onderzoek. Zo kwam een recent onderzoek tot de bevinding dat het elektriciteitsverbruik van alle CT- en MRI-scans wereldwijd maar liefst 0,77% van alle emissies veroorzaakt – ook al heeft meer dan de helft van de wereldbevolking geen toegang tot medische beeldvorming voor het maken van diagnoses.

Een andere studie concludeerde dat de wereldwijde productie van medicijnen meer emissies produceert dan de wereldwijde productie van auto’s. Een onderzoek naar de uitstoot van anesthesia in Oostenrijk berekende het totale aantal emissies per jaar op 21.400 ton CO2-equivalenten – evenveel als de emissies van bijna 180 miljoen kilometer autorijden.

De gezondheidszorg maakt ook steeds vaker gebruik van wegwerpspullen. Dit zijn producten die gedragen worden door patienten en medisch personeel (mondmaskers, handschoenen, overschoenen, hoofddeksels), maar bijvoorbeeld ook handdoeken, basins, steriele plastic verpakking, injectiespuiten, medische hulpmiddelen en instrumenten.

Hoewel al deze producten in principe kunnen worden gedesinfecteerd, gewassen en opnieuw gebruikt, worden ze steeds vaker weggegooid na gebruik. Dat levert een berg afval op, maar het kost ook veel grondstoffen en emissies om alles telkens weer opnieuw te produceren.

Gezondheidszorg op Menskracht

De eerste klimaatneutrale buurt van Nederland is onafhankelijk van fossiele brandstoffen. Alle energie is afkomstig van lokaal geproduceerde, hernieuwbare energie: menskracht, biomassa, zon en wind. In die context is er geen plaats voor een energie- en koolstof-intensieve gezondheidszorg.

Omdat alle op elektriciteit werkende medische apparaten door menskracht moeten kunnen worden aangedreven, is hun aantal beperkt. Daarnaast werd gekozen voor apparaten die oorspronkelijk ontwikkeld werden voor ontwikkelingslanden, waar een onbetrouwbare elektriceitsvoorziening het gebruik van “normale” medische apparatuur onmogelijk maakt.

Zo staat er in het BoTu-ziekenhuis een machine die baarmoederhalskanker kan behandelen met behulp van perslucht, een veel zuiniger methode dan het gebruik van cryonische gassen. Om het gebruik van elektronische monitor-systemen te beperken, liggen patiënten op gedeelde kamers, zodat één verpleger of verpleegster een groter aantal patiënten in het oog kan houden.

Kruidengeneeskunde

Omdat de productie van moderne medicijnen zoveel energie kost, steunt het BoTu-ziekenhuis op de kruidengeneeskunde, waarvoor ze over een eigen laboratorium, kruidentuin en medicijnmannen en – vrouwen beschikt. De kruidengeneeskunde is gebaseerd op het eeuwenlang behouden en doorgeven van gebruiken uit verschillende culturen.

Moderne medicijnen zijn ook vaak op planten en kruiden gebaseerd, maar terwijl de traditionele kruidengeneeskunde hele planten (en combinaties van planten) inzet, extraheert de pharmaceutische industrie alleen de werkzame stoffen uit de planten. Dat maakt de dosering en het gebruik veel makkelijker, maar de chemische stappen om dit te bereiken kosten heel veel energie.

Voorbeelden van geneeskrachtige planten die in het BoTu-ziekenhuis worden gekweekt zijn goudsbloem (helpt tegen keelontsteking en maagzweren), sintjanskruid (infecties en depressie), kamille (zuurbranden en verkoudheid), valeriaan (stress en hartkloppingen), rozenbottel (artrose en aandoeningen van de luchtwegen), hennep (pijn en asthma), brandnetel (blaasontsteking en diarree), kruidnagel (desinfectie en verdoving) en ginseng (diabetes en erectiestoornissen).

Er zijn ook voedingsmiddelen met geneeskrachtige werking, zoals citroenen (verhogen de weerstand tegen infectie), uien (geven verlichting bij bronchiale infecties) en look (versterkt de longen).

Verdovingsmiddelen

Zonder narcose zijn maar weinig operaties mogelijk. Het inhaleren van gassen kost echter te veel emissies, en dat kan niet in een klimaatneutraal ziekenhuis. Voor een aantal operaties wordt daarom overgeschakeld op intraveneuze anesthetica, een techniek die bij het gebruik geen broeikasgassen produceert. Maar de productie van deze middelen kost wel energie en dus emissies, en bovendien leveren ze een flinke hoeveelheid afval op. Waar mogelijk wordt er dan ook gebruik gemaakt van pre-industriële verdovingsmiddelen, zoals alcohol. In combinatie met het stevig vasthouden van de patiënt kunnen op die manier kortere operaties – zoals amputaties – succesvol worden uitgevoerd.

Tot slot maakt het ziekenhuis in Bospolder-Tussendijken geen gebruik van wegwerpmaterialen. Het steriliseren, desinfecteren en wassen van kleding, hulpmiddelen en instrumenten kost ook energie, maar veel minder dan het produceren van steeds nieuwe producten. 

Preventie: van ziekenhuis naar gezondheidshuis

De gezondheidszorg in Bospolder-Tussendijken is klimaatneutraal, maar ze biedt niet dezelfde service als die in andere, op fossiele brandstoffen draaiende ziekenhuizen. Sommige ziektes kunnen niet of minder goed worden gedetecteerd of behandeld. Een aantal medische procedures zijn wat pijnlijker. Het gebruik van kruidengeneeskunde en het hergebruik van medische producten brengen een aantal risico’s met zich mee. Toch zijn de inwoners van BoTu niet ongezonder dan andere Nederlanders, en is hun levensverwachting niet of nauwelijks gedaald.

Internationaal onderzoek naar duurzaamheid in de gezondheidszorg stelt al jaren dat de aandacht moet verschuiven van het behandelen van ziekten naar het voorkomen ervan. Immers, als mensen niet ziek worden, dan hoeven ze ook niet naar het ziekenhuis. Veel patiënten komen in de gezondheidszorg terecht omwille van welvaartsziekten, die te wijten zijn aan een slechte voeding, een gebrek aan lichaamsbeweging, een teveel aan stress, misbruik van verdovende middelen, of sociale isolatie.

Voorbeelden van welvaartsziekten zijn hart- en vaatziekten (de doodsoorzaak van 1 op 3 Nederlanders), obesitas (een risicofactor voor allerlei andere ziektes), diabetes type 2 (waar 1,2 miljoen Nederlanders aan leiden), depressie (waar 1 op de 5 volwassenen mee te maken krijgt) en kanker (die in 50-70% wordt veroorzaakt door een ongezonde levenswijze).

In Bospolder-Tussendijken zijn al deze welvaartsziekten verdwenen. Omdat de energieproductie in de buurt grotendeels steunt op menskracht, hebben de inwoners voldoende beweging, een sterk hart en een goed uithoudingsvermogen. Omdat huishoudelijke taken gemeenschappelijk worden georganiseerd, lijden mensen niet aan eenzaamheid of depressie, en grijpen ze niet naar drugs of alcohol om zich beter te voelen. De buurt kweekt zelf voedsel, dat vers wordt bereid. Stress op het werk is ook zeldzaam: geestdodende jobs zijn verdwenen.

Holistisch

Het belang van preventie gaat echter nog een stuk verder. Onderzoek toont bijvoorbeeld aan dat armoede en sociale ongelijkheid een belangrijke oorzaak zijn van gezondheidsklachten. Bospolder-Tussendijken is echter een inclusieve wijk, waar de gemeenschappelijke organisatie van huishoudelijke takern ervoor zorgt dat niemand in armoede leeft. Ook de inrichting van een buurt heeft een belangrijke invloed op de gezondheid van de bewoners. Zo rijden er in BoTu geen auto’s meer. Dat leidt tot een vermindering van het aantal zware letselongevallen, minder gezondheidsschade door luchtvervuiling, minder stress door lawaai, meer plaats voor spelende kinderen (geen ADHD), en natuurlijk ook minder welvaartsziekten door meer beweging. Samengevat: BoTu bekijkt gezondheid op een holistische manier.

De keuze voor hernieuwbare energie brengt echter ook een aantal nadelen met zich mee, waarop de lokale gezondheidszorg moet inspelen. De hogere lichamelijke activiteit zorgt weliswaar voor een verbetering van de algemene gezondheid, maar ze leidt ook tot meer problemen met spieren en gewrichten. Het aantal botbreuken is ook toegenomen.

Het gebruik van biomassa in open vuren heeft dan weer geleid tot een groter aantal brandwonden. Aanvankelijk werd ook gevreesd dat het gebruik van vuur tot een slechte luchtkwaliteit zou leiden. Dat blijkt uiteindelijk wel mee te vallen. Er zijn immers andere bronnen van plaatselijke luchtvervuiling verdwenen, zoals auto’s en scooters. Bovendien heeft onderzoek aangetoond dat de luchtvervuiling van de open vuren grotendeels door de wind naar Utrecht wordt gevoerd.

Corona-crisis

Bospolder-Tussendijken zette de eerste stappen naar een klimaatneutrale buurt toen in 2020 de corona-crisis uitbrak. In tegenstelling tot andere delen van Nederland en Europa ging de buurt echter niet in een lockdown. Die strategie is immers alleen maar mogelijk dankzij fossiele brandstoffen, bijvoorbeeld in de industriële landbouw en de voedseldistributie. Landbouw en voedseldistributie in Bospolder-Tussendijken zijn gebaseerd op menskracht, dus bij een lockdown zou iedereen van honger omkomen. Bovendien zou niemand kunnen douchen, koken, of naar het toilet gaan, omdat alle huishoudelijke taken gemeenschappelijk zijn georganiseerd.

Toch heeft het coronavirus in Bospolder-Tussendijken niet meer doden gemaakt dan in andere delen van Rotterdam en Nederland. Dat heeft veel te maken met het feit dat de inwoners een bovengemiddelde conditie hebben en niet lijden aan welvaartsziekten, die een belangrijke risicofactor voor complicaties zijn. Bovendien vertoeven mensen veel in de buitenlucht, waar de kans op besmetting veel kleiner is.

Inwoners die de ziekte toch krijgen en in ademnood komen, worden niet aan hun lot overgelaten. Klassieke beademingsmachines verbruiken te veel elektriciteit voor een klimaatneutraal ziekenhuis, maar er bestaat ook een op menskracht werkend beademingsapparaat dat helemaal geen emissies produceert: de “Ambu-bag”. Deze wordt 24 uur per dag door de familieleden en vrienden van de patient bediend om zuurstof in de longen te pompen.

In het ziekenhuis worden ook bloedtransfusies uitgevoerd: het bloed van mensen die al antistoffen hebben aangemaakt, wordt toegediend aan mensen die ziek zijn geworden. 

Human Powered Student Building (2017)

The Uithof campus in Utrecht is facing a shortage of affordable student housing. At the same time, the university wants to make its operation more sustainable. Human Power Plant seized this opportunity and worked out a scenario in which the 22-storey vacant Van Unnik building is transformed into a 750-room student house. The building operates completely independently of fossil fuels – all energy is supplied by the students themselves.

The students reduce their energy consumption by jointly organising household chores and using economical technology. This includes both high-tech (such as LED lighting) and low-tech (such as thermal undergarments). Three floors are occupied by a gym where all students produce electricity and heat for a few hours a day. Human waste and kitchen waste are converted into biogas for cooking.

Dredging Colony Friesland (2018)

For the second scenario, the Human Power Plant headed to Friesland. The debate on energy transition focuses mainly on domestic energy consumption and transport. Industry and infrastructure are barely talked about. In Drachten, we therefore put the dredging industry under the magnifying glass. The Netherlands has been dredged by hand for centuries. Today, this essential maintenance of the landscape is completely dependent on fossil fuels.

We organised an experiment in which 1 m3 of mud was removed from a canal in the traditional way. Based on this, we calculated that about 800 could keep the province of Friesland navigable. As local residents showed no interest, we found dredgers in the asylum seekers’ centre. Manual dredging is not financially viable, and so we give asylum seekers a piece of land next to the stretch of canal they maintain.

Human Powered Neighbourhood (2020-23)

Bospolder-Tussendijken has been chosen as one of the testing grounds for energy transition: residents should get rid of gas. At the same time, it is one of the poorest neighbourhoods in Rotterdam and in the Netherlands. High-tech solutions are expensive and therefore not obvious. The Human Power Plant developed a scenario for the neighbourhood in which energy production relies entirely on locally available sources: human power and biomass, supplemented by wind and solar power when weather conditions are favourable.

In the carbon-neutral BoTu, all household chores are organised communally. Neighbourhood squares are equipped with public kitchens, canteens, bathhouses, washrooms and toilets. As more people can now be housed in existing buildings, rents have come down and residents’ purchasing power has increased. Food and firewood are produced within the district, minimising the need for imports. Energy consumption has fallen radically, but well-being has increased just as dramatically.

Human Powered Farm (2023)

For the fourth scenario, the Human Power Plant investigates the most fundamental sector of the economy, especially in the Netherlands: agriculture. Dutch agriculture wants to be climate neutral by 2035. However, that cannot be achieved with an agricultural system dependent on fossil fuels. An important reason for the fossil fuel dependency of agriculture is mechanisation. Tasks that were performed manually or with pack animals for centuries are increasingly handled by machines and fossil fuels in modern times.

This has led to a major decline of the global labour force in agriculture, which fell from more than 75% at the start of the Industrial revolution to only 27% in 2020, when about 1 billion people worldwide worked on the land. In the Netherlands, only 1.2% of the workforce is employed in agriculture – less than 125,000 people out of a total of about 10 million. What if we turned this around again and start using more human power and fewer machines instead? What will the countryside look like when agriculture returns to human power? And what does that mean for our cities and our diets?

Als eerste klimaatneutrale wijk in Nederland is Bospolder-Tussendijken een buitenbeentje. Maar dat betekent niet dat de bewoners afgesloten zijn van de buitenwereld: ze hebben een mobiele telefoon en maken gebruik van internet. Het verschil is dat het lokale communicatienetwerk niet afhankelijk is van fossiele brandstoffen.

Read this article in English. Collages door Golnar Abbasi & Arvand Pourabbasi.

Hoeveel energie verbruikt het internet?

Het internet valt het niet meer weg te denken uit onze maatschappij. Maar kunnen we het ons wel blijven veroorloven? In 2020 bedraagt het globale energieverbruik van het digitale communicatienetwerk naar schatting al meer dan 3.000 terawattuur, ongeveer 12% van het globale elektriciteitsverbruik. Zouden we het internet op menskracht doen draaien, dan zijn er meer dan 10 miljard mensen nodig die zich allemaal 8 uur per dag en 365 dagen per jaar in het zweet werken. 

Opmerkelijk is dat het stijgende energieverbruik van internet niet wordt veroorzaakt door een groeiend aantal gebruikers, maar door een groeiend energieverbruik per gebruiker — het dataverkeer stijgt zeven keer sneller dan het aantal internetgebruikers. Een eerste reden daarvoor is het toenemende gebruik van draagbare computers en draadloze internettoegang, waardoor we steeds vaker online zijn en dus ook meer data downloaden.

Een tweede reden is de alsmaar stijgende “bitsnelheid” van de geraadpleegde inhoud. Dit is hoofdzakelijk het gevolg van digitale televisie en het streamen van video, maar dezelfde trend is ook waar te nemen in de evolutie van websites, die steeds “zwaarder” worden. Het internet begon als een tekstmedium, maar beelden, muziek en video zijn net zo belangrijk geworden. Het downloaden van een video kost evenveel energie als het downloaden van honderden foto’s, terwijl het downloaden van een foto evenveel energie kost als het downloaden van duizenden pagina’s tekst.

Internet op menskracht

Terwijl de rest van de wereld verder gaat in de richting van een steeds onduurzamer communicatie-infrastructuur, bijvoorbeeld door de uitbouw van het 5G-netwerk, kozen de bewoners van Bospolder-Tussendijken eind 2020 voor de ontwikkeling van een “lichtgewicht” internet dat volledig onafhankelijk is van fossiele brandstoffen. 

Omdat digitale video en televisie de grootste hap uit het dataverkeer nemen — gevolgd door games en muziek — worden ze in de nieuwe infrastructuur off-line gehaald. Bovendien zijn alle websites van lokale bedrijven afgeslankt, onder meer door het gebruik van foto’s met lage resolutie. Websites die niet in de buurt zijn gevestigd, worden bekeken door een filter die het downloaden van de pagina’s veel zuiniger maakt. 

De nieuwe infrastructuur is gebaseerd op wifi, dezelfde technologie die thuis of in de koffiebar een snelle draadloze verbinding mogelijk maakt. Een standaard wifi-signaal geeft internettoegang in een cirkel en heeft een vrij beperkt bereik van ongeveer 30 meter. Als er echter andere soorten antennes worden gebruikt, kan een wifi-signaal worden gebundeld en over een veel grotere afstand worden verzonden. Met een netwerk van wifi-knooppunten wordt het dan mogelijk om data uit te wisselen van het ene knooppunt naar het andere.

Het energieverbruik bedraagt slechts 30 watt per knooppunt in het netwerk, wat het mogelijk maakt om de infrastructuur volledig op menskracht te doen draaien. De door de bewoners gebouwde infrastructuur heeft een veel lagere downloadsnelheid dan een glasvezelverbinding, maar omdat er niet langer zware bestanden worden verstuurd, is dat geen probleem. 

Digitale duivenpost

Dat digitale televisie, video, muziek en softwaredownloads offline zijn gehaald, wil niet zeggen dat ze zijn verdwenen. Voor deze “zwaardere” digitale bestanden zette de buurt immers een tweede netwerk op, dat in de eerste plaats op dierkracht draait: de digitale duivenpost. Films, televisieprogramma’s, muziek, games en software-upgrades worden verdeeld via SD-cards, digitale opslagmedia die een halve duim groot zijn en slechts 1 gram wegen. Die opslagmedia worden in kleine rugzakjes gestopt en door de duiven naar hun bestemming gebracht.

Al in de Oudheid werd ontdekt dat duiven over een excellent navigatiesysteem beschikken. Ze vliegen altijd terug naar de plaats waar ze zijn opgegroeid en verzorgd, hoe ver en hoe lang ze ook van die plaats zijn verwijderd. De meeste oude beschavingen beschikten over uitgebreide en strak georganiseerde postbedelingssystemen op basis van duiven. Een goed getrainde postduif kan met een vracht van 1 gram een gemiddelde snelheid van ongeveer 50 kilometer per uur volhouden over een afstand van 600 km. De duivenpost was het snelste communicatiemedium tot aan de komst van de elektrische telegraaf. 

Het gebruik van postduiven klinkt ouderwets, maar als er grotere digitale bestanden worden verstuurd, is een duif ook vandaag vaak sneller dan het internet. Stel dat we een bestand van 100 gigabyte willen versturen van Rotterdam naar Amsterdam, een afstand van ongeveer 60 km in vogelvlucht. Een snelle glasvezelverbinding (100 Mbps) doet daar iets meer dan twee uur over. Een postduif met SD-card (capaciteit 128 GB) klaart de klus echter in iets meer dan een uur, twee keer zo snel dus, en dat voor slechts een paar korrels graan.

Logistiek

Bospolder-Tussendijken is een wijk met een beperkte oppervlakte: de maximale afstand die in de buurt kan worden afgelegd, is slechts 1,3 kilometer. Bijgevolg is de postduif ook voor kleinere bestanden (vanaf ongeveer 1 GB) sneller dan het internet. Hoewel de dienst nog steeds uitbreidt, kan de digitale duivenpost in Bospolder-Tussendijken alvast een succes worden genoemd. De buurt telt al 129 knooppunten voor het verzenden en ontvangen van grote bestanden. Bewoners vragen een bestand op via het “normale” internet en gaan het vervolgens ophalen bij het dichtsbijzijnde knooppunt. 

De digitale duivenpost draait niet alleen op dierkracht, maar ook op menskracht. Een postduif vliegt slechts in één richting: naar huis. De zender moet dus over de duiven van de ontvanger beschikken. Dat is alleen maar mogelijk door een logistiek op te zetten die lijkt op die van deelfietsen: duiven die hun plicht hebben vervuld, moeten ook weer worden opgehaald. Die activiteit steunt op menskracht, ofwel te voet of per fiets. Er is ook menskracht nodig voor de selectie van de opslagmedia en het trainen van de duiven — die nu al met zo’n 30.000 zijn.

Een recente trend is dat sommige huishoudens hun eigen duiventil hebben geïnstalleerd. Bovendien zijn de bewoners erin geslaagd om ook verder gelegen gebieden in hun netwerk op te nemen. Er zijn al postkantoren geïnstalleerd in het centrum van Rotterdam, in Amsterdam en in Groningen. Het interstedelijk dataverkeer is voorlopig beperkt, maar de buurt is ervan overtuigd dat de digitale duivenpost uiteindelijk een landelijk systeem zal worden.

Bemesting

Het grote succes van de digitale duivenpost gaat ook met een aantal problemen gepaard. Het internet mag dan trager zijn dan de postduif, het schijt niet op je kop. Van de nood werd echter een deugd gemaakt. De duiven worden gehuisvest in grote torens waar hun uitwerpselen makkelijk verzameld kunnen worden. Duivenpoep bevat een hoog gehalte aan stikstof en is één van de beste (en duurste) meststoffen die er te vinden zijn.

Historisch gezien was duivenpoep een belangrijk product, niet alleen als meststof maar ook voor het maken van buskruit. In Bospolder-Tussendijken komt gecomposteerde duivenpoep goed van pas in de moestuinen, boomgaarden en hakhoutbossen van de wijk. De vogels leveren ook lekker vlees en eieren.

Volgende episode: het ziekenhuis.

Het is een zonnige zaterdagmiddag in 2030 en de bewoners van de eerste klimaatneutrale buurt in Nederland trekken in grote getale naar de belangrijkste winkelstraat. Op eigen kracht, zonder het gebruik van fossiele brandstoffen of elektriciteit.

Read this article in English. Collages: Golnar Abbasi & Arvand Pourabbasi.

Transport

De eerste klimaatneutrale wijk in Nederland is uiteraard autovrij. Er wordt veel en vlot gefietst, want zonder auto’s is er opeens heel veel plaats, ook voor grotere vrachtfietsen. Maar er zijn ook talrijke andere door spierkracht aangedreven voertuigen, zoals skateboards, handkarren of ouderwetse kruiwagens. Ezels brengen landbouwproducten van het dakpark naar de gemeenschappelijke keukens, en brengen het keukenafval weer terug.

De elektrische step, populair in andere delen van de stad, is ook te zien in Bospolder-Tussendijken. Dat lijkt absurd, want de batterij moet worden opgeladen door middel van spierkracht, zodat je evengoed met behulp van spierkracht rechtstreeks naar je bestemming kan steppen. Niettemin heeft de elektrische step zijn nut, zeker ‘s zomers. Wie niet bezweet op een afspraak wil aankomen, kan de batterij vóór de afspraak opladen, een douche nemen, en dan naar de bestemming rijden.

Tram op Spierkracht

Er is echter nog een optie om zonder inspanning ergens heen te gaan. Er rijden sinds vele jaren twee trams door de buurt — tram 4 en tram 8 — en die zijn er in 2030 nog steeds. Alleen worden ze nu aangedreven door spierkracht. De voertuigen zijn ongeveer even lang als de oude modellen – om en bij de 25 meter – maar zijn een stuk lichter gebouwd. Het koetswerk bestaat uit hout, is half-open en wordt afgedekt met zeildoek. Het leeggewicht van de tram bedraagt 10 ton, met 80 passagiers erin wordt dat 16 ton.

Vervoer op rails is bijzonder energiezuinig. Het contact tussen metalen rails en metalen wielen levert nauwelijks energieverlies door wrijving op. In vergelijking met een even zwaar voertuig op luchtbanden kost het voortstuwen van een voertuig op rails ongeveer twintig keer minder energie – tenminste als het terrein vlak is en de snelheid constant blijft. Bij het accelereren is het voordeel kleiner: een voertuig op rails heeft dan tien keer minder energie nodig dan een voertuig op luchtbanden.

Ongeveer twintig mensen volstaan om de tram met tachtig passagiers voort te bewegen aan een snelheid van gemiddeld twintig kilometer per uur. Versnellen vraagt de meeste inspanning: eens het voertuig op snelheid is, moet er nauwelijks nog een inspanning worden geleverd. Als de tram volzet is, hoeven 60 passagiers dus helemaal niets te doen. Deze passagiers betalen voor een ritje met de tram en de opbrengst gaat rechtstreeks naar de mensen die de tram aandrijven.

De verduurzaming van de wijktram verliep niet zonder slag of stoot, omdat de lijn ook andere wijken aandoet. Na moeizaam overleg met de vervoersmaatschappij werd besloten dat de tramlijnen over de gehele lengte (10-12 km) op spierkracht werken. De eerste klimaatneutrale buurt in Nederland wint daardoor ook aan bekendheid in de rest van de stad.

Eenzaamheid en Privacy

In 2016 gaf 43% van de volwassen bevolking in Nederland aan eenzaam te zijn. Het Ministerie van Volksgezondheid definieert eenzaamheid als “je niet verbonden voelen. Je mist een hechte, emotionele band met anderen, of je hebt minder contact met andere mensen dan je wenst.” Eenzaamheid maakt ongelukkig en veroorzaakt gezondheidsrisico’s.

In Bospolder-Tussendijken is er in 2030 van eenzaamheid geen sprake meer. Om energie te besparen, worden huishoudelijke taken gemeenschappelijk uitgevoerd: koken, eten, douchen, tanden poetsen, de was doen, het land bewerken, brandhout hakken, naar de wc gaan: het gebeurt allemaal met andere mensen in de buurt. Bovendien zijn huishoudens opnieuw groter geworden, zodat er altijd wel iemand thuis is.

Met het verdwijnen van eenzaamheid ontstond wel een nood aan privacy en afzondering. Opvallend in het straatbeeld van Bospolder-Tussendijken zijn de vele hotels en pensions waar bewoners een kamer voor zichzelf kunnen huren, ook voor korte tijd. Andere pensions richten zich op tijdelijke arbeidskrachten, nog andere handelszaken worden vaker door paren bezocht.

 

Volgende aflevering: Het internet.

Het voormalige dakpark in Bospolder-Tussendijken is één en al bedrijvigheid in 2030. Het is de plek waar voedsel en brandhout worden gekweekt en bewaard.

Read this article in English. Collages door Golnar Abbasi & Arvand Pourabbasi.

Brandhout en voedsel: druipend van olie

De eerste klimaatneutrale buurt in Nederland draait volledig op hernieuwbare energiebronnen: enerzijds wind- en zonne-energie, anderzijds menskracht en vuur. Wind en zon hebben geen brandstof nodig, maar zijn niet op afroep beschikbaar. Menskracht en vuur zijn dat wel: ze kunnen dus de energieproductie overnemen als het weer tegenzit. Maar ze hebben brandstof nodig: voedsel en brandhout. Of ze klimaatneutraal zijn, hangt af van de manier waarop de brandstof wordt geteeld. 

In de industriële samenleving druipen zowel voedsel als brandhout van de fossiele brandstof. In 2015 kostte de productie van 1 calorie voedsel in de Nederlandse land- en tuinbouw gemiddeld 6 calorieën petroleum, terwijl die verhouding in 1950 nog 1 op 1 was. Die toenemende afhankelijkheid van fossiele brandstoffen is te wijten aan een alsmaar voortschrijdende mechanisering en schaalvergroting in de landbouw, het gebruik van kunstmest, en energie-intensieve teelt in tuinbouwkassen. Het Nederlandse dieet bevat ook veel ingrediënten die afkomstig zijn uit het buitenland, zodat ook het transport van voedsel extra olieverbruik met zich meebrengt. 

Biomassa kent dezelfde problemen. De verbranding van biomassa is in principe klimaatneutraal, omdat er broeikasgassen vrijkomen die door de boom uit de atmosfeer werden gehaald. Maar bomen worden met krachtige machines uit de grond gerukt en in stukken gezaagd, waarna het brandhout over de hele wereld wordt getransporteerd. Dat kost fossiele brandstoffen. Bovendien maakt de wereldwijde handel in brandhout het zo goed als onmogelijk om de duurzaamheid van hout te beoordelen. Als er aan de andere kant van de wereld een oerbos wordt omgehakt ten voordele van landbouw of verstedelijkt gebied, dan zijn de koolstofemissies van dat brandhout dubbel zo hoog als die van steenkool.

Het dakpark

Om de brandstof voor zowel het vuur als de mens klimaatneutraal te houden, besliste de buurt om zoveel mogelijk voedsel en brandhout lokaal te produceren. Op die manier wordt het energieverbruik voor het transport vermeden en kunnen hout en voedsel met de hand worden geoogst. 

Bospolder-Tussendijken beschikt over een ideale plek om brandhout en voedsel te kweken: het voormalige dakpark, aangelegd op het oude spoorwegemplacement van de havenspoorlijn. In 2020 was er in het dakpark al een buurttuin ingericht, met onder meer 25 volkstuinen. Dat concept werd flink uitgebreid, zodat de helft van het park nu uit moestuinen en boomgaarden bestaat. De andere helft wordt ingenomen door een hakhoutbos.

De ombouw van het dakpark was één van de grotere werken die na 2020 werden aangevat om de buurt klimaatneutraal te maken. Om het zonlicht zo goed mogelijk te benutten, werd er ook aan de zuidkant van het dakpark een helling met terrassen aangebouwd. De omvang van het dakpark verdubbelde daardoor tot 20 hectare, ten nadele van de vierbaans autoweg naast het oorspronkelijke park. De bewoners verstevigden ook de dakconstructie, zodat ze een dikkere laag aarde kan dragen.

Hakhoutbos

Het vuur speelt een cruciale rol in de eerste klimaatneutrale buurt van Nederland. Het verbruik van thermische energie — voor koken, verwarmen en douchen — is te hoog voor wind, zon en menskracht. Om de houtopbrengst te maximaliseren, legden de bewoners in het dakpark een hakhoutbos aan.

De meeste mensen denken bij een bos aan een verzameling hoog opstaande bomen. Maar tot in de beginjaren van de twintigste eeuw bestond ongeveer de helft van het bosareaal in Nederland uit hakhoutbossen. In een hakhoutbos worden de bomen vlak boven het maaiveld afgezaagd, waarna er op de stam meerdere nieuwe scheuten ontstaan. Die dunne takken worden vervolgens om de paar jaar geoogst en tot bundels (“mutsaards”) samengebonden. Die bundels leveren energie om te koken, te verwarmen en te douchen.

Een pas gekapt perceel in een hakhoutbos. Foto: Ruud Knol (CC VY-SA 4.0).

Hakhout biedt interessante voordelen. Er kan hout worden geoogst zonder de boom te doden: de afgezaagde stammen (de “stoelen”) kunnen honderden jaren oud worden. Omdat de wortels reeds ontwikkeld zijn, groeit hakhout veel sneller dan een rechtopstaande boom, zodat de houtopbrengst toeneemt. Bovendien is hakhout makkelijk te oogsten en te vervoeren zonder grote machines: menskracht, een kapmes en een ezel volstaan. Tot slot kan het hout ook voor andere doelen worden gebruikt, zoals het vlechten van manden.

Naast hakhout kende Nederland ook heel veel knotbomen. Het enige verschil met hakhout is dat de stam op een hoogte van ongeveer 2 meter wordt afgezaagd, zodat de scheuten niet worden opgegeten door dieren. Lijnbeplantingen van hakhout en knotbomen kwamen ook veel voor langs wegen, waterlopen en perceelscheidingen. Bospolder-Tussendijken heeft dat traditionele landschap weer teruggebracht. Niet alleen op het dakpark maar op elke mogelijke open plek in de buurt wordt brandhout gekweekt.

Bomen planten in de buurt was niet vanzelfsprekend. In 2020 zaten er zoveel leidingen in de grond dat er geen plaats was voor de wortels van bomen. Tien jaar later is echter al die infrastructuur overbodig geworden: elektriciteit wordt nu per huishouden opgewekt, gas wordt niet langer gebruikt, de riolering is weg, en alle communicatie verloopt draadloos. 

Stadslandbouw

Als voedsel wordt geteeld met behulp van fossiele brandstoffen, zoals dat gangbaar is in de industriële landbouw, dan is menskracht niet langer een hernieuwbare energiebron. Daarom besliste Bospolder-Tussendijken om zoveel mogelijk voedsel in de buurt zelf te produceren, zonder machines, chemische bestrijdingsmiddelen, of kunstmest. 

Een historische fruitmuur in Nederland uit begin 18de eeuw. Foto: Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed. 

Er worden vooral groenten en fruit geteeld. In de moestuinen staan ook een aantal fruitmuren en zonnekassen, die een microklimaat creëren voor het kweken van Zuiderse vruchten. De buurt produceert zelf ook vlees en zuivel. In de hoogstamboomgaard staan koeien, en tussen het hakhout en de knotbomen worden varkens, schapen en kippen gekweekt.

Het vetmesten van boederijdieren met speciaal daarvoor gekweekte gewassen zoals graan en soja is alleen maar mogelijk dankzij fossiele brandstoffen. In Bospolder-Tussendijken eten de koeien gras, terwijl de varkens en de kippen worden gevoed met oogst- en keukenafval. De dieren leveren bovendien de nodige meststoffen voor zowel de moestuinen als de houtkweek. Voor extra bemesting beschikt het dakpark ook over een openbaar droogtoilet. 

Koeling

De ruimte onder het park, die in 2020 nog werd ingenomen door grote winkels, werd omgebouwd tot een enorme bewaarkelder. Voor de komst van elektriciteit bewaarden mensen allerlei groenten maar ook gepekeld vlees en ingemaakte voedingsmiddelen in ondergrondse ruimtes waar de temperatuur laag en stabiel is. Omdat er op de koelruimte een berg aarde ligt, is er van ongeveer oktober tot mei geen extra energie nodig om de temperatuur op peil te houden.

Alleen tijdens de zomermaanden moet er extra energie worden geproduceerd om voedselverspilling te voorkomen. Die energie komt van menskracht, of — als het weer meezit — van zonnepanelen. Conventionele koelsystemen maken gebruik van koelvloeistoffen, die veel broeikasgassen uitstoten. Om dat te vermijden, koos de buurt voor koeling door middel van perslucht: een eenvoudige technologie, gebaseerd op het principe dat een daling van de luchtdruk ook de luchttemperatuur doet afnemen.

Volgende episode: de winkelstraat.

Het is 2030 en de 14.000 bewoners van de eerste klimaatneutrale buurt in Nederland verzamelen bij de gemeenschappelijke vuren op de pleinen in de buurt, waar ze samen koken en eten.

Read this article in English. Collages by Golnar Abbasi & Arvand Pourabbasi.

Koken vertegenwoordigt gemiddeld slechts 5% van het totale energieverbruik in een Nederlands huishouden. Dit lijkt te suggereren dat koken met alleen maar herniewbare energiebronnen een fluitje van een cent is, maar niets is minder waar. Het probleem met koken is niet zozeer het energieverbruik, maar wel het hoge vermogen dat nodig is.

Koken zonder fossiele brandstoffen

Energieverbruik is gelijk aan vermogen vermenigvuldigd met tijd. Een koelkast heeft een relatief laag vermogen maar een hoog energieverbruik, omdat ze 24 uur per dag energie verbruikt. Als een koelkast een vermogen heeft van 100 watt, dan bedraagt het energieverbruik per dag 2.400 watt-uur. Bij een kookfornuis is dit andersom. Het wordt slechts 1 of 2 uur per dag gebruikt, maar het koken van een gezinsmaaltijd vereist een vermogen van minstens 2.000 tot 3.000 watt.

Hoewel het dagelijks energieverbruik van koelkast en kookfornuis min of meer gelijk zijn, is het een veel grotere uitdaging om het kookfornuis aan te drijven met hernieuwbare energie, bijvoorbeeld elektriciteit uit zonnepanelen. Om een vermogen van 3.000 watt te leveren, zijn (onder optimale weersomstandigheden) twaalf zonnepanelen van 250 watt nodig. De koelkast heeft slechts vijf zonnepanelen nodig, omdat het energieverbruik over een langere periode wordt uitgespreid.

Koken vereist ook een betrouwbare energiebron, die niet afhankelijk is van het weer. Menskracht is altijd inzetbaar, maar het is evenmin een aantrekkelijke oplossing. Het bereiden van een maaltijd voor 1 gezin vereist dat twintig tot dertig mensen tegelijk energie produceren om het kookfornuis te doen werken.

Het gemeenschappelijke vuur

Geconfronteerd met deze uitdagingen, besliste de buurt om terug te grijpen naar de oudste hernieuwbare bron van thermische energie: biomassa. Als de ouderwetse windmolen de voorloper is van de moderne windturbine, dan is het kampvuur de voorloper van het moderne zonnepaneel. Ook bomen en planten zetten zonlicht om in een nuttige en klimaatneutrale energiebron voor mensen: hout. Doorheen de geschiedenis voorzag het verbranden van hout en andere biomassa huishoudens van een betrouwbare energiebron om te koken.

Om het energieverbruik van het kookproces te verlagen, koos de buurt ervoor om individuele keukens in woningen af te breken, en in plaats daarvan gemeenschapskeukens te bouwen. Gemeenschapskeukens zijn efficiënter met brandstof dan een grote verzameling individuele keukens: het energieverbruik per maaltijd neemt af naarmate er meer maaltijden tegelijk worden klaargemaakt. Wetenschappelijk onderzoek naar het energieverbruik in zeer grote keukens blijkt niet te bestaan, maar koken voor een groep van 25 mensen heeft bewezen om vier tot vijf keer zo efficiënt te zijn als koken voor één persoon, en twee keer zo efficiënt als koken voor vier personen. 

Het vuur wordt drie maal daags opgestookt: voor het ontbijt, de lunch en het avondeten. Op de begane grond gooien stokers hout op het vuur, terwijl op menskracht werkende blaasbalgen het vuur weer doen oplaaien en de temperatuur verhogen als dat nodig is. De voedselbereiding — het bakken van brood, het koken van maaltijden, het grillen en roosteren van etenswaren — gebeurt op de hogere etages. Boven in de schoorsteen worden vis en vlees opgehangen in de rook van het vuur, om ze op die manier voor langere tijd te kunnen bewaren zonder koelkast.

De verschillende etages zijn verbonden met trappen langs de binnen- en buitenkant van de oven. Elke oven beschikt ook over een op menskracht werkende kraan, die wordt gebruikt voor het optakelen van ingrediënten en het laten zakken van maaltijden en vuile afwas. Voedsel en brandhout worden geteeld en geoogst in het voormalige dakpark van de buurt. 

De veelzijdigheid van vuur

Als een vuur vandaag energie-inefficiënt wordt genoemd, is dat omdat we de efficiëntie meten van slechts één van de functies ervan (doorgaans ruimteverwarming). Maar vuur is bijzonder veelzijdig en onze voorouders gebruikten het voor zowat allerlei andere huishoudelijke taken: niet alleen koken en ruimteverwarming, maar ook verlichting en warm water, het drogen van schoenen en kleren, het op afstand houden van insecten en roofdieren, en het langdurig bewaren van voedsel (het roken van vlees en vis, het inmaken van vruchten, het maken van boter en kaas).

De veelzijdigheid van het vuur wordt optimaal benut door de bewoners van Bospolder-Tussendijken. Telkens het vuur wordt opgestookt om te koken, verwarmt het tegelijk het water voor de badhuizen die vlak naast de ovens op de pleinen zijn gebouwd. Het water, dat wordt opgepompt uit de rivier en vervolgens via een aquaduct naar de oven wordt gebracht, passeert door metalen buizen die dwars door de verbrandingskamer lopen en uitkomen in het waterreservoir van het badhuis.

Het warm water kan ook in de gemeenschapskeuken zelf worden afgetapt, en wordt verder ook gebruikt voor het wassen van kleren en het wassen van de vaat. De warmte die wordt uitgestraald door de wanden van de oven wordt benut voor het drogen van gewassen kleding. ‘s Winters halen de bewoners na het koken de hete kolen uit het vuur, om ze thuis in hun lokale verwarmingselementen te gebruiken. 

Het gebruik van gemeenschappelijke vuren levert meer voordelen op dan op het eerste gezicht lijkt. In tegenstelling tot moderne alternatieven heeft het vuur geen centrale infrastructuur nodig om te werken, en kan het worden gebouwd met eenvoudige en lokaal aanwezige materialen. Bovendien er is geen nood aan een volledig assortiment elektrische apparaten zoals ovens, kookfornuizen, magnetrons, toasters, warmwaterketels, wasdrogers en verwarmingstoestellen. Het kost heel wat energie en broeikasssen om al deze apparaten te produceren voor individuele huishoudens — een energiekost en een uitstoot die de buurt heeft geëlimineerd.

Volgende episode: Brandhout- en voedselproductie.