Fotonica biedt kansen op presenteerblaadje aan

Economieën overal ter wereld worden de komende jaren geconfronteerd met enorme energievraagstukken. Naast de noodzaak om meer op te schuiven richting opwekking van duurzame energie, zorgt ook de enorme groei in data dankzij informatietechnologie voor flinke uitdagingen bij netwerken en installaties. Voorafgaand aan de KIEN Technodag op 23 juni in Bunnik, sprak professor Ton Backx van de TU Eindhoven over passende oplossingen die schreeuwen om creatieve en innovatieve ideeën van installateurs. Deze zijn nodig omdat de komst van smart grids en fotonica toepassingen de wereld op zijn kop gaan zetten.

Economieën overal ter wereld worden de komende jaren geconfronteerd met enorme energievraagstukken. Naast de noodzaak om meer op te schuiven richting opwekking van duurzame energie, zorgt ook de enorme groei in data dankzij informatietechnologie voor flinke uitdagingen bij netwerken en installaties. Voorafgaand aan de KIEN Technodag op 23 juni in Bunnik, sprak professor Ton Backx van de TU Eindhoven over passende oplossingen die schreeuwen om creatieve en innovatieve ideeën van installateurs. Deze zijn nodig omdat de komst van smart grids en fotonica toepassingen de wereld op zijn kop gaan zetten.


Het door KIEN georganiseerde college van Ton Backx is een aaneenschakeling van problemen van waaruit kansen met technologie vloeien. Waar enerzijds grote problemen als schaarste en een teveel aan complexiteit opdoemen, dreigen we anderzijds wat betreft energie- en dataverbruik op dezelfde weg door te gaan. Ontwikkelingen in fotonica maken het juist mogelijk om deze groei behapbaar te maken. Dankzij baanbrekend werk van wetenschappers van de TU/e, UT en TUD liggen er voor Nederlandse ondernemers daardoor enorme kansen. Maar dan moeten die wel verzilverd gaan worden en dat levert in de zaal met installateurs enthousiasme maar ook discussies op.


Smart grids nodig om balans te behouden in vraag en aanbod

De bijna drie uur durende presentatie van TU/e-professor Backx begint met een analyse van de technologie achter smart grids. Wat moet er opgezet worden, wil Nederland kunnen overstappen op een meer duurzame en verspreide vorm van opwekking van elektrische energie? Steeds meer huishoudens en bedrijven wekken zelf stroom op en deze moeten in staat zijn dit ook weer terug te leveren aan het net. Maar ervoor zorgen dat netwerken niet over- of onderbelast gaan worden is nog niet zo makkelijk, meent Backx. De oplossing voor het in balans brengen van vraag en aanbod in de opwekking en afname van elektrische energie ligt volgens hem besloten in smart grids. “Alleen daarmee kunnen we op termijn voldoende opslaan aan tijdelijke overcapaciteit, om ook in perioden van hoge vraag van een decentraal net gebruik te kunnen maken.”


Bij de hoeveelheid beschikbare duurzame energie ligt volgens de spreker het probleem niet. “Als de aardbol één groot zonnepaneel was, kun je met één uur zonnekracht een jaar lang tien miljard mensen op Amerikaans niveau voorzien van energie. En Amerikanen zijn by far de grootste verbruikers. Duurzame energie is er volop, we zijn alleen zo dom geweest het niet vanaf het begin aan te gebruiken.”


Nederland pionier met smart grids in de praktijk

De komende 5 jaar worden in dit land 500.000 gebouwen aangesloten op een smart grid binnen het project Smart Grid Evolution. “Nederland is in deze wereld een gidsland. Nog nooit is een decentraal netwerk op deze schaal uitgerold. Bij smart grids is het cruciaal dat je de energieniveaus heel nauwkeurig monitort voor een egale verdeling tot in de woning zelf en daarbij komt enorm veel dataverkeer kijken”, zegt Backx. “Met micro-elektronica red je het hier niet. De traditionele communicatiemethoden geven te veel vertraging.” De oplossing hiervoor is fotonica.


Fotonica, waarbij data niet met elektrische signalen maar met lichtsignalen wordt overgebracht, is volgens de hoogleraar dé methode om met meer data om te kunnen gaan. Je kunt snel, goedkoop en betrouwbaar data over heel lange afstanden doorsturen. “Dat wisten we in 1970 al, toen zijn we begonnen hierover na te denken”, geeft Backx aan. “De gevestigde orde is in paniek, want die zien een technologie opkomen die micro-elektronica het nakijken geeft als het gaat om snelheid en energieverbruik per behandelde bit, terwijl zij zelf enkele jaren achterlopen op de ontwikkelingen in Eindhoven. Maar fotonica heeft nog kinderziektes, vandaar dat we proeftuinen als het grote smart grid project nodig hebben.”


De kansen voor installateurs liggen volgens Backx op micro- en mesoniveau. “Alliander is voortrekker van deze projecten in Nederland en wereldwijd het meest progressieve bedrijf in smart grids. Zij en andere leveranciers luisteren graag naar de installatiebranche om problemen die op deze niveaus nog bestaan op te lossen.” Deze problemen bestaan voor een groot deel uit het uitleggen van de technologie aan consumenten en het flexibeler maken van de energievoorziening door de transitie naar decentrale opwekking.


‘Als jij het niet doet, gaat een Frans bedrijf er met de buit vandoor’

Als uit de zaal vragen worden gesteld over hoe installateurs hierop zouden moeten anticiperen, moet Backx de antwoorden schuldig blijven. “Niemand heeft alle kennis in pacht”, geeft hij aan. “Wel weet ik dat als we smart grid projecten echt van de grond willen krijgen, niemand dat in zijn eentje kan. Pas als installateurs rond fotonica concepten gaan ontwikkelen en samen projecten gaan doen, dan hebben ze goud in handen.” Hij vervolgt: “De klant maakt het niet uit welke technologie wordt toegepast, als het netwerk maar betrouwbaar en snel is en de kostprijs omlaag kan. Ook moet het de functionaliteit bieden waar hij behoefte aan heeft en die nu nog niet bestaat.” Daarbij waarschuwt Backx dat ook buitenlandse installatiebedrijven in dit gat kunnen springen. “Als morgen een bedrijf uit Frankrijk komt die wel in die toekomstige vraag kan voorzien, dan koopt een klant net zo makkelijk daar. Zo’n klant win je niet eenvoudig terug.”


“Ga nadenken over dingen die nu nog niet gebeuren, maar die wel met fotonica mogelijk zijn”, moedigt Backx het publiek aan. “Vorm teams, eventueel met concurrenten, waarin je elkaar vertrouwt om er samen uiteindelijk beter van te worden. De samenleving verandert in hoog tempo, kijk maar naar hoe jongeren afstappen van bezit en overstappen op services. Als je daar op inspringt, ben je spekkoper.”


Toekomstmuziek? Allerminst

In het laatste deel van de presentatie toont Backx de kracht van fotonica en de verschillende toepassingsgebieden. Zowel op het vlak van telecom, beveiliging, zorg, transport als luchtvaart geeft de professor voorbeelden van ontwikkelingen, die maken dat betere monitoring of snellere dataverbindingen in de toekomst een overstap vanaf micro-elektronica rechtvaardigen.


Op dit moment is de koppeling naar smart grids voor installateurs wellicht het meest interessant, maar ook de telecomvoorzieningen in huis veranderen in hoog tempo, geeft Backx aan. “Glasvezel is wereldwijd op de hogere niveaus al uitgerold en gemeengoed, maar op lagere niveaus wordt nog veel coax en koper gebruikt. In de nabije toekomst gaat alles fiber worden, domweg om de noodzakelijke bandbreedte te bieden; voor smart grids maar ook voor allerlei voorzieningen in huis. Je kunt er daarbij van uitgaan dat de laatste meters draadloos zullen gaan en ook daar biedt fotonica met Li-Fi oplossingen voor.”


Leg nu de basis voor het internet van toekomst

“Je kunt nú de voorzieningen aanleggen die mensen straks gaan gebruiken. Denk niet langer in installaties, maar in diensten”, adviseert Backx, die aangeeft dat in gebouwen met fotonica vele kanalen kunnen worden aangelegd, waar probleemloos videosignalen met 8K-resolutie doorheen kunnen. “Internet gaat radicaal veranderen; we gaan naar parallelle verbindingen die elkaar instantaan kunnen overnemen. Internet zal met de medische toepassingen die gaan komen een factor 100 betrouwbaarder moeten worden en dat kan met fotonica bewerkstelligd worden. Maar daar zijn wel goede installateurs voor nodig om het aan te leggen.” 


Aan het eind van de sessie ontstaat vanuit KIEN het idee om gestructureerd de mogelijkheden te onderzoeken en relevante partijen te betrekken. Dat begint bij het nagaan waar bij telecom de urgentie zit, daarna wordt naar werkgebieden, applicaties en klanten gekeken. Later worden ook andere sectoren onderzocht. Dit initiatief wordt ondersteund door Photon Delta, het gevormde nationale ecosysteem rond fotonica, waarin Backx als CEO een belangrijke stem heeft. “We moeten elkaar hierbij helpen om ervoor te zorgen dat deze technologie meer gaat leven. Pas als meerdere mensen het over de mogelijkheden gaan hebben, beïnvloed je ook de conservatievelingen in politiek en bedrijfsleven. Dat lukt alleen als we als gemeenschap met elkaar optrekken.”