Welk ingenieursbureau wint De Vernufteling? Het publiek kan vanaf nu stemmen op zijn favoriet.

Jaarlijks organiseert Koninklijke NLingenieurs in samenwerking met tijdschrift De Ingenieur de verkiezing van meest innovatieve ingenieursproject. Het doel van de Vernufteling is het werk van advies- en ingenieursbureaus erkenning en bekendheid te geven.


Vakjury en publieksprijs

Een vakjury kiest De Vernufteling 2021, maar ook het publiek kan zijn voorkeur uitspreken. Het project met de meeste stemmen krijgt de Publieksprijs. Stemmen kan tot en met 21 januari. Op de online nieuwjaarsreceptie van Koninklijke NLingenieurs op 27 januari 2022 worden de winnaars bekendgemaakt. 

De genomineerde projecten zijn:

- Minder lachgas bij rioolwaterzuivering dankzij machine learning
- Laadpalen voor de toekomst
- Gezuiverd afvalwater tegen de doogte
- Watertekorten voorkomen met waarschuwingssysteem
- Opereren zonder trillingen
- Slimme helm voor meekijken op afstand
- Nieuwe inspectiemethode voor schade aan bruggen

GA HIER NAAR DE STEMPAGINA VOOR DE PUBLIEKSVERKIEZING

Minder lachgas bij rioolzuivering door machine learning


Het zuiveren van ons afvalwater gebeurt met hulp van bacteriën. Zij zetten bijvoorbeeld het schadelijke ammonium om in minder schadelijke stoffen zoals nitraat en stikstofgas. Een klein deel van het stikstof (N) uit het ammonium, minder dan 2 procent, eindigt echter in de verbinding N2O, ofwel lachgas. Dat is ongunstig, want lachgas breekt de ozonlaag af en is als broeikasgas 265 keer effectiever dan CO2.

Hoe de vorming van lachgas tijdens de rioolwaterzuivering valt te voorkomen, is nog niet bekend. Omdat er bij de waterzuivering veel processen tegelijkertijd plaatsvinden, is het lastig om precies te bepalen welk mechanisme de lachgasvorming veroorzaakt. Daarom zet advies- en ingenieursbureau TAUW nu kunstmatige intelligentie in. Als machine learning ergens goed in is, is het wel het vinden van patronen in grote datasets. Het model krijgt hiervoor gegevens aangeleverd over de samenstelling van het water, die continu met sensoren wordt gemeten.

‘De computer legt niet alleen sneller verbanden, maar ziet ook verbanden die nog niet bekend zijn’, zegt Ronnie Berg, adviseur technologie en afvalwaterketen bij TAUW. ‘Daarmee wordt meteen duidelijk aan welke knoppen we kunnen draaien om de vorming van lachgas tegen te gaan.’ Er kan bijvoorbeeld gestuurd worden op de beluchting en op nitraat-, ammonium- en zuurstofgehalte. 

 

Laadpalen voor de toekomst


Veel grote en kleinere gemeenten staan op dit moment voor dezelfde opgave. Nu de energietransitie vaart begint te krijgen en steeds meer mensen overstappen op elektrisch rijden, groeit de behoefte aan een netwerk van publieke laadpalen.

Maar hoeveel van die laadpalen zijn er eigenlijk idealiter nodig en waar is de behoefte het grootst? In een deel van de gemeente kunnen burgers vermoedelijk wel een eigen laadpaal plaatsen, maar in andere wijken zullen de meeste automobilisten juist op publieke palen zijn aangewezen. En waar is nog plek? De publieke ruimte is immers vaak overvol, of er staan bomen of straatmeubilair in de weg. ‘Gemeenten willen daar grip op krijgen’, zegt Mark Gorter van Royal HaskoningDHV. 

Met de nieuwe applicatie VOLT blijkt het ingenieurs- en adviesbureau in een behoefte te voorzien. Niet alleen op lokaal niveau, maar ook op regionaal niveau, zegt Cathelijne Hermans, ook van Royal HaskoningDHV. Inmiddels wordt het digitale platform al ingezet in de provincies Drenthe, Utrecht en Zuid-Holland en binnenkort volgen Oost-Nederland en Amsterdam. ‘De energietransitie gaat razendsnel en niemand wil om de drie meter zomaar een laadpaal neerzetten. Dat is voor overheden soms een worsteling. Met VOLT kunnen ze een toekomstbestendig plan maken.’


Gezuiverd afvalwater tegen de droogte

Steeds vaker is het in delen van ons land te droog. Royal HaskoningDHV schiet, samen met Waterschapsbedrijf Limburg en SBE (Piping Machine – Apparatenbouw), te hulp. Zij ontwikkelden een installatie die afvalwater omzet in water dat schoon genoeg is voor boeren om hun akkers mee te besproeien.

Ingenieurs van Royal HaskoningDHV bedachten de technische oplossing in overleg met mensen van Waterschapsbedrijf Limburg (WBL). In die provincie kampen verschillende boeren gedurende delen van het jaar met droogte en áls het dan regent, is het lastig voldoende regenwater vast te houden.

De oplossing bleek te liggen bij het afvalwater van gezinnen. Dat wordt normaal gesproken zo snel mogelijk afgevoerd via de riolering naar een rioolwaterzuiveringsinstallatie (RWZI), waarna het behandelde water geloosd wordt. Maar je kunt dit water ook daar waar een watervraag is uit het riool onttrekken, nog voordat het de RWZI bereikt.

De ontwikkelde compacte installatie, ‘Package Nereda’ gedoopt, reinigt het afvalwater tot bruikbaar water om de droogte mee te lijf te gaan. Het slib dat overblijft gaat via het riool alsnog naar de RWZI, die er middels vergisting nog biogas van kan maken, of nuttige stoffen uit kan winnen, zoals biopolymeren. 


Watertekorten voorkomen met waarschuwingssysteem

Met nieuwe stuwdammen zijn watertekorten te voorkomen. Maar het is slimmer om efficiënt om te gaan met de infrastructuur die er al ligt, vindt ingenieursbureau Royal HaskoningDHV.

Eind 2016 kampte Bolivia met de grootste droogte in 25 jaar. De regen bleef uit, veel gletsjers waren eerder in het jaar al weggesmolten en de stuwmeren die als watervoorraad fungeerden, waren zo goed als leeg. De drinkwatervoorziening haperde. In La Paz waren ruim twee miljoen mensen aangewezen op wateraanvoer met tankwagens. En niemand had de crisis zien aankomen.

Om te voorkomen dat dit nog eens gebeurt, is ingenieursbureau Royal HaskoningDHV het La Paz Early Warning & Water Efficiency Project gestart. ‘We gaan de hoeveelheid water in het gebied continu in de gaten houden’, vertelt projectleider Michel Riemersma. ‘Dus het waterniveau van de 25 stuwmeren, de waterstroming in de verbindingskanalen en ook de hoeveelheid regen.’

Een speciaal opgezet meetnetwerk op basis van radiomasten met zonnepanelen zal deze informatie eens in de vier uur naar een controlekamer sturen. Daar gebruikt een geavanceerd computerprogramma deze gegevens en een hydrologisch model van het waterwingebied om de huidige situatie te analyseren, scenario’s voor de nabije toekomst door te rekenen en waterbedrijven te adviseren over de beste strategie. Hoeveel water moet er wanneer naar welke zuiveringsinstallatie? Is het slim een verbinding tussen twee stuwmeren open te zetten? En hoe groot is de kans op nieuwe schaarste?


Opereren zonder trillingen


Bovenop een parkeergarage operatiekamers voor chirurgische ingrepen maken? Dat kan alleen als er een manier wordt gevonden om de verkeerstrillingen fors te dempen. En die manier vond Royal HaskoningDHV.

Het Reinier de Graaf Gasthuis in Delft had meer operatieruimte nodig en de enige plek die daarvoor nog beschikbaar was, bevond zich bovenop een in 2015 opgeleverde parkeergarage. Het resultaat werd vorig jaar geopend: de eerste drive-in OK van Nederland. Patiënten rijden naar beneden, gaan met de lift naar boven waar ze een poliklinische chirurgische ingreep ondergaan en rijden vervolgens weer naar huis. 

Om het project daadwerkelijk te realiseren, was heel wat inventiviteit nodig, zegt Nils Roovers van ingenieurs- en adviesbureau Royal HaskoningDHV. De parkeergarage – indertijd ontworpen door hetzelfde bureau – was al berekend op een eventuele ‘optopping’: het gebouw was sterk genoeg ontworpen om twee extra verdiepingen te kunnen dragen.  ‘Maar dat betrof alleen het gewicht en de windbelasting. We hebben toen geen rekening gehouden met de mogelijkheid dat er operatiekamers op zouden komen.’

OK’s stellen namelijk geheel eigen eisen, met name aan het trillingsniveau. Je moet er immers niet aan denken dat er net een chirurg bezig is met een microscopische ingreep aan bijvoorbeeld het oog, en er beneden net een busje over een drempel rijdt. Dat zou tot problemen kunnen leiden, stelt Roovers. 


Slimme helm voor meekijken op afstand

 

Ingenieurs van Antea Group bedachten de Smart Helmet, een helm met camera en een minischerm waarop beelden geprojecteerd kunnen worden. Het apparaat is bij uitstek geschikt om inspecties mee te doen, waarbij een collega of opdrachtgever op kantoor meekijkt.

In fabrieken, op industriële terreinen en in grote gebouwen moet om de zoveel tijd een inspectie worden uitgevoerd. Is een installatie volgens de normen en regels gebouwd? Heeft een bedrijf de juiste veiligheidsmaatregelen genomen voor de opslag van chemische stoffen?

Dit soort werkzaamheden vergt veel van inspecteurs, auditors en toezichthouders. Regelmatig moeten die met een man (m/v) of drie ter plekke gaan kijken. Daar is behoorlijk wat te besparen als maar één iemand ter plaatse hoeft te komen, en collega’s die specifieke expertise hebben van achter hun computer, thuis of op kantoor, mee kunnen kijken. ‘We hadden laatst een bedrijf dat voor inspecties bij een fabriek in China normaal gesproken drie of vier medewerkers op reis stuurt’, vertelt Remco Eikhout, projectmanager vergunningen & procedures bij Antea Group. ‘Wat een verschil het maakt als er nog maar één iemand heen hoeft! De volgende stap is om te zorgen dat ze in China de Smart Helmet hebben, dan hoeft er helemaal niemand meer vanuit Nederland heen.’


Nieuwe inspectiemethode voor schade aan bruggen

Bruggen moeten regelmatig geïnspecteerd worden. Zitten er geen scheurtjes in, zijn er geen beginnende vervormingen, waar vindt roestvorming plaats? Zo’n inspectie is een flinke klus, die veel tijd en geld kost en vaak ook tot verkeershinder leidt.

Ingenieurs- en adviesbureau Antea Group ontwikkelde daarom een nieuwe inspectiemethode: automatische schadebeeldherkenning. Hierbij brengen hoge resolutiecamera’s bevestigd aan drones de gehele constructie in beeld. Vervolgens maakt men met behulp van de beelden een computermodel van de constructie (een digital twin), waarna een goed getraind algoritme in dit model de corrosievorming en eventuele schade opspoort. 

‘Met name bij bruggen die moeilijk toegankelijk zijn, bewijzen de drones hun waarde’, zegt senior adviseur Rendel Verkijk van Antea Group. Met de traditionele methode waren hoogwerkers en pontons nodig om bij deze bruggen schade op te sporen. Lastig bereikbare plekken zijn met drones echter makkelijker en veiliger in beeld te brengen.

 

Meer lezen? Ga dan naar het online-dossier De Vernufteling 21.