AgendavoorNederlandInspiredbyTechnologySamenvattingenvandevernieuwingsopgaven

1.Decentrale,duurzameenergiesystemenen-opslagNederlandstaatvoordeuitdagingomdeenergievoorzieningduurzaamtemaken,datwilzeggendatweoptermijnnaareenenergiesysteemmoetenevoluerendatCO2-neutraalisenwaarbijweminderafhankelijkwordenvanfossielebrandstoffen.Eenenergiesysteemwaarbijgrootschalige,centraleopwekkingefficiëntgecombineerdwordtmetdecentrale,kleinschaligeropwekking.Eenbelangrijkeuitdagingdaarbijisdatbijdecentraleopwekking,uitbijvoorbeeldwindenzon,ersprakeisvaneenfluctuerendaanbodvanenergie,datnietaltijdenoveralpreciespastopdevraag.Hiervoorzijn,andersdaninhethuidigesysteem,techniekenzoalsdecentraleaanbodsturingenopslagvanenergienodig.RadicaleveranderingvanonsenergiesysteemIn2050zalonsenergiesysteemradicaalveranderdzijn.Degebouwdeomgevingzaleenbelangrijkekatalysatorzijnnaardietotaleduurzameenergievoorziening,omdatindegebouwdeomgevingveelenergiewordtgebruikténopgewektenomdatdaargrotekansenliggenomeenvoortrekkersroltespelen.Aandebasisvandenoodzakelijkeinnovatieligtonderzoeknaarenergietechnologieënenmaterialen:nieuwezonnecellen,solarfuels,membranen.Daarvoorisverderonderzoeknaarnieuwevormenvanenergieproductie,energieopslagendebenodigdereal-timecomputingpowernodig.DecentralisatieBijdedecentraliseringvanenergieopwekkingspelensmartgridsenICTeenbelangrijkerolwantzijmoetenvraagenaanbodlokaalopelkaarafstemmen.BovendienkanICTookeenbelangrijkebijdrageleverenaanhetverbeterenvandeenergiezuinigheid.ZuinigeICTsystemenzijndusbelangrijkvoorhetreducerenvandetotalemaatschappelijkeenergiebehoefte.MaarmetdezeICTendata-intensiveringkomenookuitdagingennaarbovenophetvlakvantoenameinenergieverbruikvanICT,acceptatie,privacyenheteigendomsrechtvandegrotehoeveelheidgegenereerdedata:wemoetenhieropzoeknaarmaatschappelijkverantwoordeinnovaties.Bovendienmoetenditsoortsystemenuiterstbetrouwbaarwerkenenbestandzijntegencyberaanvallen.Duurzameenergieproductieopbasisvanzonenwindislastigvoorspelbaarenerligteenuitdagendevernieuwingsopgaveomophooggeografischdetailniveauvoorkleinetijdstappeneengoedezon-enwindvoorspellingtedoen.Dezevoorspellingmoet(real-time)gaandienenalsinputvoorhetoptimaliserenvanhetnetgebruikofhetmaximaliserenvandemaatschappelijkewaarde.Ophetniveauvaneenwoonwijkofzelfseenstraatvindtintegratieplaats:elektrischeauto’swordenwaarschijnlijkallereerstinbepaaldewijkenofstratenopgeladenendaarzullendanookopkortetermijndeeersteproblemenontstaantenaanzienvanenergie-opslagofnetwerkcapaciteit.Enopdelangeretermijnisdevraaghoesystemenalseen‘car-as-power-plant’ineenlokaalenergiesysteemgaanopereren.Hiervooriskennisontwikkelingnodigomdittechnischadequaatoptelossen.Eenbelangrijkeslotvraagishoetoekomstigedecentraleenergiesystemeneenintegraaldeelvanonslevenworden?Hoegaanmensenommetdezenieuwetechnologie,enhoebegrijpenenbeïnvloedenwegebruikersgedragopeenethischverantwoordemanier?

2.SmartVehicles,SmartTraffic:NaareennieuwemobiliteitInonskleineendrukkeNederlandisvlotenveiligverkeerbelangrijk.Daarinisnogveelteverbeteren.Nederlandersstaansamenzo’n43miljoenuurperjaarinfile,hetequivalentvan26duizendfull-timebanen.Hetaantalverkeersdodenneemtaf,maarhetaantalernstiggewondenneemtjuisttoe.Emissiesdoorrijdendenstilstaandverkeerzorgenopveelplaatsenvooreenslechteluchtkwaliteit.Detoepassingvaninnovatievetechnologiezalleidentotingrijpendeveranderingeninhetvervoervanmensenengoederen.Tedenkenvaltaansystemendiedebestuurderhelpenongevallentevermijdenofsystemendieleidentotbetereafwikkelingvanverkeersstromen.CooperativeandautonomousmobilityOnderdenoemercooperativeandautonomousmobilityiseenreeksvannieuwetechnologischeontwikkelingeningezet,diedewegcapaciteit,verkeersveiligheidenhetcomfortzullenverhogen.Coöperatiefrijdenfocustopmobiliteitwaarindeweg,voertuigenenweggebruikersonderlinginformatieuitwisselen.Ditkaneenbijdrageleverenaanhetverhogenvandewegcapaciteitdoordatvoertuigendezelfdesnelheidaannemenendichteropelkaarkunnenrijdenineen‘treintje’.Bijautonomousmobilityofautomatischrijdengaathetomhetsteedsverderautomatiserenvandebewegingvanvoertuigen.Automatischinparkerenendeautomatischenoodstopzijnbekendevoorbeelden,evenalsadaptivecruisecontrolwaarbijgebruikgemaaktwordtvansensorenomautomatischdesnelheidenvolgafstandvaneenvoertuigteregelen.Communicatie:Alin2030zaldeverkeersinfrastructuurvanNederlanderandersuitzien:onzeauto’senvrachtwagenscommunicerenmetelkaarenmetdewegkant,plannenefficiëntonzereis,houdenhetoverzicht,voerenmoeilijkemanoeuvresuit,behoedenonsvoorongelukkenenzorgensamenvoorminderfilesenuitstoot.Dematrixbordenzijnnietmeernodig:hetaantalfileszallagerzijnendebestuurderkrijgtdeinformatierechtstreeksindeauto.Stuurengaspedaalkunnenwordenlosgelatenalsdeautozichaansluitineentreintjevanauto’sdiedezelfderoutevolgen.Betrouwbaar,schoon,veiligenefficiënt:hetmobiliteitssysteemin2030.Livinglab:Omdaartekomenzijnalflinkestappengezet:hettechnologischonderzoekheeftalveelbelovendeconcepteninontwikkelingenNederlandheeftzichopgeworpenalslivinglabvoorcoöperatiefrijden.Maarerzijnnogveelstappentezetten.Allereerstinhetonderzoekzelf:sensortechnologie,communicatiemechanismen,bigdata,algoritmesvoorverkeersmanagementeninteractietussenmechanicaendatastromen.Kortom:debeheersingvandecomplexiteitvandatastromen,devertalingdaarvanindeaansturingvanhetvoertuigenhetbiedenvaneengoedwerkendmobiliteitssysteemophetniveauvanhetvoertuig,groepenvanvoertuigenenhetsysteemalsgeheel.Wet-enregelgeving:Daarnaastliggenerbuitendetechnologienogveleurgentevragen,variërendvandenoodzakelijkekeuzesvoorstandaardenindeindustrieenopteleggenregelsvoorcommunicatietussenauto’stotaanjuridischekadersvooraansprakelijkheidenprivacy.Wordendezezakennietgerealiseerd,danzullendenoodzakelijkeinvesteringenininnovatienietgedaanworden.Gedrag:Demensblijftcentraalstaan.Ookopdatvlakliggennogvelefundamentelevragen.Hoegaanweommetautomatische“robotauto’s”?Zalhetonsgedragsterkbeïnvloedenenonzekijkopmobiliteitdoenveranderen?Degebruikerzalvooreenbelangrijkdeeldeinnovatieaansturen.Ookdaaromishetnodigomdeburgerenmaatschappelijkeorganisatiesindezeontwikkelingentebetrekken.

3.LeefbaarheidgrotestedenSindsenkelejarenwonenerwereldwijdmeermensenineenstaddanophetplattelandendatpercentagegroeitnogsteeds.Elkeweekkomenerachtmiljoenstadsbewonersbij.Naarverwachtingzalin2050driekwartvandewereldbevolking(bijna7vande9miljardmensen)ineenstadwonen.VoorNederlandisdatnualmeerdan80procent..Deuitdagingishoedeleefbaarheidvangroeiendestedentebevordereninhetlichtvangrotemaatschappelijkeveranderingen,zoalsurbanisatieenvergrijzing,fysiekeveranderingenzoalsklimaatveranderingenbodemdalingenvandetechnologischevernieuwingendiezichaandienenopgebiedenalsenergievoorziening,mobiliteit,socialemediaen‘bigdata’.GoedfunctionerendecosysteemNederlandisvanafdevroegeMiddeleeuweneenlandvansteden.Omdateenuitgebreidambtelijkapparaatontbrak,washetstadsbestuuraangewezenopsamenwerkingmetlokaleinstellingenenburgers.Destadvandetoekomstiseengoedfunctionerendecosysteemdatflexibelinspeeltopdemografischeveranderingen,klimatologischeveranderingenentechnologischeontwikkelingen.Destadvandetoekomstisookbroedplaatsvoorkennisontwikkelingeninnovatie.Eeneconomischemotordieruimtebiedtaaninteractietussenonderzoekentoepassing,tussenoudeennieuwebedrijvigheidendieefficiëntomgaatmetenergie,grondstoffenenruimte.Destadvandetoekomstisnietindelaatsteplaatsookeengemeenschapvanmensendieactiefbetrokkenzijnbijhunfysiekeensocialeleefomgevingendaarookzelfvormaangeven.Omdievisieterealiserenzijnvolgendeonderzoeksvragenvanbelang:Optimaliseren:Hetgoedinkaartbrengenvandeenergie-enstofstromenindestad.Watgaaterinaanenergie,(regen)waterenvoedselenwatkomteruitaanproductenenafval.Daarbijkanhetconceptvande‘smartcity’goededienstenbewijzen.Destadraaktsteedsmeerbedektmeteenlaagvansensorenennetwerken,diehetmogelijkmaaktomdedynamiekrealtimeinkaarttebrengen.BigData:Hoekanjeopbasisvan‘bigdata’problemenaangaanpakken,zoalslokalewateroverlast,verkeerscongestie,ennieuweinitiatievenkuntontplooien,zoalsdeaanlegvanveiligefiets-envoetpaden,ontwikkelingvanstadslandbouw,hergebruikvanleegstaandekantorenenfabriekspandenendeontwikkelingvan‘smartindustries’,diegekoppeldineenvirtueelnetwerkenergieenmateriaaluitwisselenenkringlopensluiten.Wie?Ishetdeoverheiddiebigdatagebruiktomeeneigenbeleiduittevoeren?Ofkrijgenburgersdebeschikkingoverdiedataendaarmeeookdezeggenschapoverdeinrichtingvanhuneigenleefomgevingenvoorzieningenniveau.Eenbelangrijkaspectishoedatterealiserenzonderdatdaardoordebetrouwbaarheidvanvoorzieningenzoalsdeenergieleveringinhetgedingkomt.Kwetsbaregroepen:Wordener,enzojawelkegroepenuitgesloten(ouderen,immigranten,armen)enhoedatistevoorkomen.Demanierwaaropsmartcitiessociaalgestaltekrijgenissterkafhankelijkvandevraaghoeendoorwiedegegevenswordengebruikt.Destadvraagtalseconomischemotorookomeenflexibelefysiekeinfrastructuurenomontmoetingsplaatsendiezichvoormeerderedoeleindenlatengebruiken,variërendvanwerk-envergaderplekkentotbedrijvenparkenvooropeninnovatie.

4.Materiaalschaarste,hergebruikennieuwematerialenDebehoefteaanprimairegrondstoffenstijgtalsgevolgvandegroeivanwereldbevolkingenwelvaart.Hierdoorontstaateenrelatieveschaarstedietotstijgendeprijzenleidt,eengroeiendemilieubelastingbijdewinningeninsommigegevallenzelfstot(burger-)oorlogen.Deuiteindelijkeoplossingvoorhetgrondstoffenprobleemiseencirculaireeconomiewaariedereenkanbeschikkenovervoldoendevoedsel,energieenmaterialenomprettigtekunnenlevenzonderhetmilieuonomkeerbaartebelastenendegrondstofvoorradenvandeaardeuitteputten.NederlandisgoedgepositioneerdBinnenEuropaisNederlandgoedgepositioneerdvooreentransitienaargroeneensecundairegrondstoffen.DeRotterdamsehaveniseenbelangrijkknooppuntvoordeaanvoerenverwerkingvangroenegrondstoffen.Nederlandbeschiktookovereensterkchemieclustermeteenaantalgrotebedrijvendatinzetopverwaardingvanplantaardigeinplaatsvanfossielegrondstoffen.DaarnaastbeschiktNederlandookovereensterkagrofoodclustermeteeninternationaaltoonaangevendelandbouweneenomvangrijkeverwerkendeindustrie.Ookwatrecyclingvanfossielegrondstoffenbetreft,neemtNederlandeenvooraanstaandepositie,mededankzijeenstevigeinfrastructuurvoordegescheideninzamelingvanpapier,glas,metalen,plastics,puinenhout.NaareencirculaireeconomieDeultiememaatschappelijkeopgaveophetgebiedvangrondstoffenenmaterialeniseencirculaireeconomie,waarbijnietsverlorengaatendereststroomvandeeen,degrondstofisvoordeander.Datbetekentdatniet-afbreekbare,fossielegrondstoffencontinuinkringloopblijvenmetzominmogelijkgebruikenzonderverliesvankwaliteit.Eennieuwegeneratierecyclingtechnologieënen-bedrijfsketensishierhetwenkendperspectief.Voordegroenegrondstoffengeldtdatzeopeenverantwoordemanierwordengeproduceerd,zonderteconcurrerenmetvoedselenmetbehoudvandeagrarischeproductiecapaciteitendatzenagebruikwordengerecycledofalsvoedselteruggegevenaandenatuur.Ditvergtnieuwteontwikkelenbio-raffinagecomplexenbestaandeuitketensvandecentraleencentralefabrieken.Omdezeambitiesterealiserenisveelonderzoeknodig.Daarbijgaathetbijvoorbeeldomvragenalshoekunnenwedezelfdeofnogbeterefunctiesrealiserenmetveelminder(schaarse)grondstoffenofomprocessentevindendiegebruikmakenvanstoffendieruimbeschikbaarzijn.Eenbijkomendevraagishoedefunctiesterealiserenopzo’nmanierdatdegebruiktematerialenmakkelijkzijnterugtewinnenenopnieuwtegebruiken,zonderinteleverenopspecificaties.Erisdaarbijeengrotebehoefteaanslimmescheidingsmethodesgebaseerdopchemischeenfysischeinzichten.Fundamenteelonderzoek,bijvoorbeeldnaarhetgebruikvanionischevloeistoffenofvansuperkritischCO2,biedtnieuweperspectievenvoorscheidingenhergebruikvanmaterialen.Naastbèta-entechnisch-wetenschappelijkonderzoekvraagtdecirculaireeconomieookomonderzoeknaarnieuweeigendomsverhoudingen,waarbijmaterialeneigendomblijvenvandeproducent,desnoods–ingevalvanwoningenengebouwen–decennialang.Degebruiker,consumentbetaaltdanalleenvoordedienstverlening.Dergelijke‘lease’-constructiesvoormaterialenvragenookomslimmesystemenvoorregistrerenenidentificerenvanmaterialenenomslimmelogistiekesystemenvoorhetsomswereldwijdinzamelenvanvaakrelatiefkleinestromen.

5.PersonalizedHealthHetdenkenoverziekte,gezondheidenzorginNederlandeninEuropaisdrastischaanhetveranderen.Datheeftenerzijdstemakenmetdehoudbaarheidvanhetzorgstelselalsgevolgvandestijgendezorgkosten,maaranderzijdsmethetfeitdatwesteedsmeertemakenkrijgenmetchronischeziekten.DesondankswillenweinNederlandhetaantalgezondelevensjarenblijvenverlengenendegezondheidsklooftussenlaag-enhoogopgeleidendichten.Nieuwetechnologiespeeltindieveranderingeenbelangrijkerol.Metdevergijzingneemtdezorgvraagtoe,terwijlertegelijkertijdmindermensenzijnomdiezorgteleveren.Technologischevernieuwinghelptommetmindermensenbeterezorgteleveren.Belangrijkeuitdagingenliggeninhetrealiserenvaneenaantalfundamenteleveranderingen.Debelangrijksteveranderingiseenverschuivingvanbehandelingenmanagementvanziektennaarhetbevorderenvangezondheid.Ditvraagtomeenpersoonlijkeaanpakenvereisthetontwikkelenvaninnovatievebenaderingendiechronischziekenenouderenhelpenlangerzelfstandigtefunctioneren.Personalizedhealthisdecentralevisieendaarbijmoetenweinzettenoppreventieenlifestyle,opcureéncare.InnoverenvoorgezondheidInnovatieentechnologieenzijnonmisbaaromdezevisieterealiseren:deintegratievanondermeermobielinternet,sensoren,socialemedia,biotechnologieeninformaticagaatdegeneeskunde(endehelesectorLifeSciences&Health)opz’nkopzetten.Personalisedhealthgenereertdaarbijveeldata.Gegevensbeheerenanalyse(bigdata)alsmedegereedschappenombeslissingeneninterventiestekunnenevaluerenincomplexeomgevingenzijndaarbijvangrootbelang.BedrijvenalsPhilipsgaanzichvolledigrichtenopzorgtechnologieendatareuzenalsGooglezijndaardenieuweconcurrenten.OndersteunenvangezondgedragPersonalizedhealthiskannietzomaarinhetbestaandesysteemwordengeïmplementeerd.Omstappentemakenisveelbeterinzichtnodigindefundamenteledeterminantenvanmenselijkgedragenindemogelijkhedenomgezondgedragtebevorderen.Deintegraleaanpakdiepersonalisedhealthvraagt,vereistookeenbeterekennisvandeintegratievaneninteractietussentechnologische,biologischeenpsychosocialeaspectenvangezondheidengedrag.Bevorderingvankennisovergezondheid(‘healthliteracy’),metnamebijlageropgeleiden,isbelangrijkomgezondheidswinstdoorpreventieookindepraktijkterealiseren.Persoonlijkecoachingssystemen,opbasisvanrelevantevariabelen(biomedisch,sensoren,datamining,gedragswetenschappen)enfeedback,zulleneenbelangrijkekerngaanvormenomdezegedragsveranderingenhetbijbehorendzelfmanagementduurzaamterealiseren.Dezecoachingssystemenzijngebaseerd‘gezondheids-informatie’waarvandeomvangencomplexiteitdoorontwikkelingeningenomics,sensortoepassingeneninbigdataexponentieelzaltoenemen.Personalizedhealthlevertdustegelijkertijdookeenschataannieuwedata–dievormennieuweevidencevoorbekendeissuesendezezullendebasisvormenvoornieuweenbetereklinischerichtlijnen.

6.DutchIndustry,Smart(-est)IndustryDigitaliseringverandertonzesamenleving.Decombinatievanopkomendetechnologieën,zoalshetinternet,micro-sensoren,3D-printingenbigdatamaaktvolledignieuweproductenendienstenmogelijk.Indeindustriewordtnietvoornietsgesprokenovereenvierdeindustriëlerevolutie.HetisvoorNederlandbelangrijkomdekansentegrijpenendaarmeedepositievanonzeindustrie,economieenwelvaartveiligtestellen.DigitaliseringvansamenlevingenindustrieHetinternetmaakthetmogelijkalleapparatenoveralterwereldmetelkaarteverbinden(IoT-InternetofThings).Studiesgevenaandatin202,050miljardproducten/apparatenaanhetinternetverbondenzullenzijn.WiehadvijfjaargeledengedachtdatbedrijvenalsPhilips,GEenSiemenszichvolledigrichtenopzorgtechnologie(healthtech)enGoogleenApplemetslimmehorlogesalsgrootstebedreigingervaren?Hunslimmehorlogesvolmetsensorendiepermanentonzehartslagenlichaamstemperatuurregisteren,biedenstraksdemogelijkheidomopbasisvandezedata(-analyses)bijvoorbeeldnieuwezorgdienstenaantebieden.FactoryoftheFuture:In2030kanNederlanddeleverancierzijnvoorwatnunogdeFactoryoftheFutureis.Indattypefabriekverzorgtmendeproductievanklant-specifiekeproductenmeteenhogecomplexiteitinkleineseries.Hetgaatdaarbijomproductenzoalshoogwaardigeproductiemachines(bijvoorbeeldbijASML),DitintegenstellingtotbijvoorbeeldDuitslandwaarhetaccentligtophetdigitaliserenvanmassaproductie.3Dprinting:Nieuwesensorenenactuatorenwordenmet3Dprintinggemaaktalsvollediggeïntegreerdeproducten.Optermijnzalookdestapnaarbiomedische3D-printsystemenmogelijkzijn.Ontwerperstekenennietmeer,maarlatencomputersoptimalestructurenuitrekenen.Naasthetontwerpvanhetklant-specifiekeproductzaldecomputerookhetfabricage“recept”bepalen.FarmoftheFuture:TevenskanNederlandin2030zijninternationalepositiedefinitiefhebbengevestigdalskoploperophetgebiedvanAgrofoodtech.JuistdeSmartIndustryontwikkelingheefthetmogelijkgemaaktdatgeautomatiseerdelandbouwmethodesvanNederlandseoorsprong,inclusiefequipmentensoftwareintelligence,alsFarmoftheFuturedewereldveroveren.SmartSystems&Services:Nederlandisin2030geslaagdzijnsterktesophetgebiedvandesignenhigh-techtecombinerentoteeninternationaalvermaardclusteropgebiedSmartSystems&Services.NietalleenPhilipsheeftzijnleidendepositieophetgebiedvansmarthigh-techforhealthsterkuitgebouwd,maarookophetgebiedvan(hetontwerpenendeproductie)vanmodeenvanslimmekledingopmaatisNederlandfirstinclass.Hieraangerelateerdisdemogelijkheidomleidendtewordenopdecombinatievanmechatronicaenslimmesensorsystemen:coöperatiefrijdeninplaatsvanalleenmaarautonoomrijden,enookontwikkelingenalsvergaanderemotemonitoringenonderhoudindemaritiemesectormetalsdoelautonomeschepenendeepseaminingrobotsystemen.Ditzijnvoorbeeldenvanmarktenwaarindezelfdetechnologiewordtingezetalsindeautomatischekaseninrobotsvoorprecisielandbouw.SmartIndustryisdebrugtussenfundamenteelentoegepastonderzoeknuendenieuwehoogwaardigebedrijvigheidvan2030.

7.DedigitalesamenlevingOnzesamenlevingstaatvoorgrotemaatschappelijkeeneconomischeuitdagingen:veroudering,verminderdebeschikbaarheidvannatuurlijkegrondstoffen,leefbaarheidvansteden,omereenpaartenoemen.Slechtsdoorinnovatievemultidisciplinairebenaderingenzullenwedezeuitdagingensuccesvolkunnenaanpakken.Dedigitalecreatie,gebruik,verspreiding,manipulatieenintegratievaninformatieisinveelgevallendebelangrijkeinnovatieaanjager.DewijdverspreidetoepassingvandigitaletechniekenvoormaatschappelijkeeneconomischeuitdagingenstaatbekendalsDigitalSociety.DeDigitalSocietyverwoordtdetotaleintegratievanICTinalonsdoenenlaten;erisgeensamenlevingmeerdenkbaarzonderICT.EnerzijdsvereistinnovatieinmaatschappelijkeeneconomischeuitdagingendaaromsterkeICTkennispijlers.AnderzijdsisdeDigitalSocietynatuurlijkmeerdanalleenmaardeICT,hetbehelstbijvoorbeeldookdeethischekant:hoezithetmetonzeprivacy?Wieiserverantwoordelijkvoorzelfrijdendeauto’s?Datawordtdeolievande21eeeuwDetoenemenderolvandataeninformatieinonzesamenlevingwordtinditverbandookweldeBigDatarevolutiegenoemd.Debeschikbaarheidvanextreemgrotehoeveelhedendatanadeeerdereindustriëlerevolutiesopnieuweenrevolutiezalinluidendiedemanierwaaropwijleven,werkenendenkeningrijpendzalveranderen.Dedatadiehierdoorgegenereerdwordenkunnenwezienalsdeolievan21eeeuw.Doorzetebewerkenente“raffineren”tothoogwaardigeinformatiekunnenwedegrotemaatschappelijkproblemenvandetoekomstmetsuccestelijfgaan.Eenvoorbeeldisarmbandenofkledingdiebiomarkersmetenendoorgevenaaneendienstdoendeartsineenziekenhuis,ofeenmedischedienstverlener.Viadataverwerkingkrijgenweinformatieeninzichtinonzemedischetoestand,ofdeartskrijgteenvoortijdigalarm–ookvoordatdesymptomenvoelbaarofzichtbaarzijn.Dezeontwikkelingzetdegezondheidszorgineennieuwperspectief.Datascience:eennieuwwetenschapsgebiedEriseensterkgroeiendebehoefteomgegevensomtezetteninwaardevolleinformatie;datlevertwaardevoordebedrijvenenorganisatiesdiededataverzamelenenwaardevoordeeindgebruikersdiebehoeftehebbenaanintelligenteoplossingenuitdezedatakunnenwordenafgeleid.Wesprekeninditverbandoverdatasciencealsdenieuwewetenschapenoverdedatascientistalsdenieuweberoepscategorie.Datasciencecombineertenintegreerttechniekenentheorieënafkomstiguitverschillendedisciplines,waaronderstatistiek,proces-endata-analyse,patroonherkenning,engedistribueerdecomputing.Binnenhetvakgebiedvandatasciencezalhetgaanoverdevraaghoejewetenschappelijkverantwoordeconclusieskantrekkenuitgrote,heterogene,incompleteenonverifieerbaregegevens.Daarbijishetdoelomdebetrouwbaarheidvandeconclusiestevergrotenendecontroleerbaarheid,herhaalbaarheidenvergelijkbaarheidkunnengaranderen,ookalsbestandenveranderen,verlorengaanofsimpelwegtegrootzijnomlangetijdtebewaren.

8.IntegraalWaterbeheerWaterovervloedenwatertekort:Wateroverlastendroogtevormeneenvoorproefjevandeveranderingendieonstewachtenstaanalsgevolgvanklimaatveranderingenveranderendlandgebruik.Naastwateroverlastkampengrotedelenvandewereldookmeteengroeiendtekortaanwater.Degroeivanbevolkingenwelvaartleidttotveelmeerwaterverbruik,waarbijvooraldelandbouwproductieeengroterolspeelt,terwijlhetthuisgebruik(toilet,douche,keuken)daarmaareenfractievanvormt.Tegelijkertijdneemtdebeschikbaarheidvanwateringrotedelenvandewereldaf,onderanderedoorontbossingenerosie.Integraleaanpak:Rekeninghoudendmetalleverschillendeaspecten,moetendeverschillendedelenvanhetwatersysteemalseengeheelwordengedefinieerdengemodelleerd(inclusiefeconmischeenecologischewaarden).Indejarentachtig,toenhetbegripintegraalwaterbeheer(IntegratedWaterResourceManagement)opkwam,wasdatnognietmogelijk,maarmetdeopkomstvanBigDataentechniekenomdaarrelevanteinformatieuittehalen,komteenintegraalmodelvoordewaterhuishoudingbinnenbereik.Proeftuin:Nederlandzelfontwikkeltzichsteedsmeertoteenproeftuinwaargeëxperimenteerdwordtmetintegraalwaterbeheerendetechnischeenbestuurlijkeinnovatiesdiedaarbijhoren.EenvoorbeeldisdeZandmotor,eenkunstmatigezandplaatvoordekustvanDenHaag,waarvanhetzandgeleidelijkwordtafgevoerdendoorstromingterplekkeopdevooroeverwordtgedeponeerd.GestructureerdaanpakkenconcurrerendeclaimsopwaterHetrealiserenvanwerkelijkintegraalwaterbeheervraagtnogveelonderzoek.Voorkortetermijn(<10dagen)operationeelintegraalwaterbeheerzijnnodig:• Verbeterdeobservatiemethodesindevormvansensornetwerken,satellietwaarnemingen,en

participatieveobservaties;• Geïntegreerdecomputermodellendiedewisselwerkingentussenverschillendeonderdelenvanhet

watersysteemsimuleren;• Snellererekenmethodes,hardwareensoftware,ominreal-timehoogcomplexeoptimalisatiesuitte

voeren;• Efficiëntebestuurskundigeenparticipatievemethodesomdoelfunctiesvasttestellen.Voormiddellangetermijn(weken-seizoen)operationeelintegraalwaterbeheerzijnallezakennodigdievoordekortetermijnnodigzijn,plus:• Middellangetermijnweersvoorspellingengebaseerd;• Geïntegreerdestroomgebiedsmodellenop(sub-)continentaleschaal.Voorlangetermijnplanningsdoeleindenzijnnodig:• Geïntegreerdestroomgebiedsmodellen,vanlokaletot(sub-)continentaleschaal;• Beterinzichtinklimaatveranderingen,demografischeimpacts,enanderelangetermijn

veranderingen;• Interactievesystementerondersteuningvanbesluiten;• Bestuurskundigeinnovatiesdiesnelleiteratiestussenpolitiekewensenentechnischemogelijkheden

mogelijkmaken.Dekennisiszoalsgezegd,nietalleenrelevantvoorNederlandsestroomgebieden,maarookvoorhetoplossenvanlokalewaterproblemeninmiljoenenanderestroomgebiedenindewereld,omdathetconceptvanintegraalwaterbeheerheteenhandvatbiedtvoorhetomgaanmetconcurrerendeclaimsopwater.

9.DuurzameenproductievelandbouwvoorvoedselengrondstoffenDeFAOschatdaterin2050ca.60%meervoedselnodigzalzijndanin2010,terwijleropditmomentwereldwijdruim800miljoenmensenondervoedzijn.Tegelijkertijdhebbenwereldwijdmeerdan1miljardmensentemakenmetovergewicht.Voedselzekerheidiseenomvattendencomplexprobleemmetvierdimensiesdiezoweloplokalealsmondialeschaalspelen:beschikbaarheid,toegang,benuttingenstabiliteit.GezondvoedselengroenegrondstoffenvaneenaantrekkelijkeprimairesectorOmopeenduurzamewijzeaandeextravraagnaarvoedselengroenegrondstoffentekunnenvoldoenistoenamevandeproductieophethuidigeareaal,maarookhetzuinigeromgaanmetgrondstoffenenbetersluitenvankringlopen,essentieel.Dreigendetekortenaangoedelandbouwgronden,fosfaat,waterenanderehulpbronnenenhogeCO2-emissiesdwingentoteenandereinrichtingvanonsvoedselsysteem.Hetisdaarbijzoekennaareenkansrijkeco-existentievaneenhoogwaardigevoedselproductieeneenbio-basedeconomy.Voedseldientveelmeerdanvoorheentedraaienomgezondheidinplaatsvanombulkproductie.Endemaatschappelijkeinbeddingenacceptatievanvoedsel-engrondstofproductieisessentieelomspanningsveldenrondomdeschaalvanproductie(niettegrootennietteklein),ethiek(dierenwelzijn),landschap(grazenindewei)enrisico’s(bijv.dierziekten)hethoofdtekunnenbieden.Hoekaninhetlichtvanbovenstaandeuitdagingenagrarischeproductieeeneconomischaantrekkelijkeactiviteitophetplattelandblijven(ofworden)metvoldoendeboerendiedegroeiendestedenvoeden?Immers,inhetWestenistoenemendekapitaalintensiteitenvergrijzingvandeboerenstandeenprobleem,terwijlinbijv.Afrikaboerenbedrijfjesveeltekleinzijndoorgebrekaanalternatieven.EfficiënteromgaanmethulpbronnenvooreeneerlijkeprijsDeproductieketensvanvoedsel(incl.eiwitten)engroenegrondstoffenmoetenefficiënteromgaanmethulpbronnenenmindermilieuvervuilendworden,metbehoudvanbodemkwaliteit.IndienweditkunnencombinerenmetdehogeproductieniveausdieinNederlandgehaaldwordenenprijzendiemilieubelasting,(on)gezondheideneengoedebeloningvooragrariërsverdisconteren,hebbenweeenmodelvoorduurzameintensiveringwatechtaantrekkelijkisvoordewereld.KoppelingproductievanvoedselengroenegrondstoffenNederlandheefteenhogeurbanisatiegraadenkoopkrachtigevraag,goedelogistiek,kennisentechnologieeneenkrachtigechemischesector.Daarmeehebbenwedeuniekemogelijkheidomuitgeïmporteerdeen/oflokaalgeproduceerdegewassenviabio-raffinageopeconomischewijzeveleproductentemaken,diezowelinonzevoedselindustriealsindematerialenenchemiesectorverwerktkunnenwordentotproductenmethogetoegevoegdewaarde.Daarbijzijnerookkansenvoorgeïntegreerdesystemenzoalsagro-productieparkennabijdestadomkringlopentesluiten.IntegraleaanpakverbeteringvoedselproductieVerbeteringvandeprimaireproductiekanwordengerealiseerdviaveredeling(langsklassiekewegenmetgentechnologie)enaanpassingvanhetmanagement(technisch,humaaneneconomisch).Tevaakzijnditgescheidenwegeninonderzoekenpraktijk,terwijlaantoonbaarisdatlangsbeidewegen(samen)grotewinstistebehalen.Daarbijmoetenwedeaandachtnaastopbrengendvermogenrichtenopinhoudsstoffen,kwaliteitengezondheid,productieopmarginalegronden(zilteteelt),enanderedandegrotegewassen(incl.groentenenalgen).

10.VoedingenGezondheidBijgezondevoedinggaathetomhetbevorderenvaneengezondevoedselkeuzeenhetvoorkomenenterugdringenvanziektendietemakenhebbenmetvoedingenleefwijze:Obesitas,diabetes,enhart-envaatziektenzijninbelangrijkematetevoorkomenenbeheersendoorgezonderevoeding.Voedingspeelteveneenseenrolbijhetfunctionerenophogereleeftijd,hetlichamelijkwelbevinden,maarookbijdegeestelijkegezondheid,bijvoorbeeldophetgebiedvandenkvermogenenstemming.Voedingsgedragwordtjongaangeleerd,isbiologischgedrevenenlaterin(on)bewustemaarnietonveranderbaregedragspatronenvastgelegd.Hoewedekennisovergezondevoedingeffectiefkunnenomzetteninstrategieënvoorvolksgezondheidiseencomplexeuitdagingdiedebiologischeensocialeaspectenvandehelelevenscyclusbestrijkt.EensterkeagrofoodsectorNederlandheefteensterkeagrofoodsectorvanwereldklasse.Deambitievandeagrofoodsectorisomgezonde,veiligeenlekkerevoedingsproductenopdemarkttebrengen.Daarbijhoortsamenwerkingtussenalleketenpartijenomdeconsumentinzichttegeveninzijndagelijksevoedselkeuzesenheteffectervanopzijnofhaargezondheid.Ditpastinhetconcept“makethehealthychoicetheeasychoice”engeefttoegevoegdewaardeaandeNederlandseeconomieenvolksgezondheid,ookinternationaaldoorexport.Nederlandheeftbelangrijkekennissterktesophetgebiedvanvoeding,voedselengezondheid.Ditbetreftonderandereonzekennisoverbeschikbaarheidvangezond,veiligenduurzaamvoedsel,devraaghoemensentotbesluitenkomenoverwatenhoezewanneereten,degezondheidseffectenvanvoedselkeuzesdiemensenmakenennieuwebronnenvanvoedingenvannieuwegezondeingrediëntenbijvoorbeeldopbasisvanalgen,insecten,wierenenreststromen.MeteenandervoedingsgedragnaareenbeteregezondheidHetisnodighetbiomedischdenkenovervoedingengezondheidteverbindenmethetsociaalwetenschappelijkdenkenovervoedingsgedrag.Voedselkeuzeiszowelsociologisch,psychologischenfysiologischgestuurd,ininteractiemetdesocialeenfysiekeomgeving.Uitdagingishetontwikkelenvanoplossingenopindividueel/persoonlijkniveau.Zozullennieuwegenomicstechniekensteedsmeerenfundamenteelinzichtgevenindewerkingsmechanismenvangezondevoedingophetlichaam,waardoorvollediggepersonaliseerdeadviseringvanmensenoverdieetenvoedingmogelijkwordt;eenDNAscanvooroptimaaldieetadvies.Voorvoedingsgedragzijnerbelangrijkevragen:hoekunnennieuweproductenwordengeprofileerddiepassenbijwensenenbehoeftenvandeconsument,enwelkeneveneffectenhebbendezeproductenophetvoedingspatroon,gezondheidenduurzaamheidalsgeheel?Daarbijkunnen,socialmedia,apps,sensorenenbigdata,devoedingsbedrijvenengezondheidsorganisatieshelpenomdirecttecommunicerenmeteindgebruikers.Wemoetenookbeterinzichtkrijgeninderelatiestussengedrag,voedingengezondheid.Zokanveelbeterinzichtontstaanindebiologischeensociale-psychologischedeterminantenvanvoedingsgedrag,alsookindegevolgenvoorgezondheid,opindividueel,communityenvolksgezondheidsniveau.Enookdatdraagtbijaaneenoptimaalvoedings-engezondheidsaanbodopmaat!