UPDATE DE EEN ONTWIKKELT BESLISMODELLEN VOOR SOFTWARE AGENTS, DE ANDER WIL ZOVEEL MOGELIJK CHIPS VERKOPEN

UPDATE STW RELATIEMAGAZINE / JAARGANG 1 / OKTOBER 2013 NR#1

Pag 14

DE EEN ONTWIKKELT BESLISMODELLEN VOOR SOFTWARE AGENTS, DE ANDER WIL ZOVEEL MOGELIJK CHIPS VERKOPEN Waar vinden ze elkaar?

NIEUWE TECHNOLOGIE MOGELIJK MAKEN OM OOGSTEN TE REDDEN

Pag 2

EÉN BACTERIE, TWEE MENSEN Pag 22

HET BESTRALEN VAN TUMOREN IS NU NOG EEN SCHOT IN HET DUISTER Klinisch-fysici krijgen zicht op de zaak.

Hoe microscopisch werk aan bacteriën immense waterzuiveringsinstallaties vooruit helpt.

Update

UPDATE STW RELATIEMAGAZINE / JAARGANG 1 / OKTOBER 2013 NR#1

Pag 14

DE EEN ONTWIKKELT BESLISMODELLEN VOOR SOFTWARE AGENTS, DE ANDER WIL ZOVEEL MOGELIJK CHIPS VERKOPEN Waar vinden ze elkaar?

NIEUWE TECHNOLOGIE MOGELIJK MAKEN OM OOGSTEN TE REDDEN

Pag 2

EÉN BACTERIE, TWEE MENSEN Pag 22

HET BESTRALEN VAN TUMOREN IS NU NOG EEN SCHOT IN HET DUISTER

Hoe microscopisch werk aan bacteriën immense waterzuiveringsinstallaties vooruit helpt.

Klinisch-fysici krijgen zicht op de zaak.

Dit is het eerste nummer van Update, het nieuwe kwartaalmagazine van Technologiestichting STW. Al meer dan dertig jaar maakt STW nieuwe technologie mogelijk, door excellent technischwetenschappelijk onderzoek te financieren aan universiteiten en kennisinstellingen en daar in een vroeg stadium gebruikers bij te betrekken. Met Update wil STW een inkijkje ­bieden in hoe innovatie in de praktijk gaat. U leest welke rol het doorzettings­vermogen van een onderzoeker, het marktgevoel van een ondernemer, of een toevallige gunstige samenloop van omstandigheden speelt. En welk technologisch talent Nederland herbergt. Talent dat een podium verdient. En dat is wat STW Update hen biedt. Wij horen graag wat u ervan vindt. Mail ons: [email protected]

TECHNOLOGIESTICHTING STW

COLOFON

Postadres

Redactie





Postbus 3021 3502 GA Utrecht The Netherlands

Bezoekadres omslagfoto

Bodemaaltjes kunnen de wortels van planten zodanig aantasten dat oogsten grotendeels verloren gaan. Met hulp van STW is een kit ontwikkeld waarmee boeren zelf hun grond kunnen testen op de aanwezigheid van aaltjes. Zie pagina 24.



Van Vollenhovenlaan 661 3527 JP Utrecht T +31 (0)30 600 12 11 F +31 (0)30 601 44 08 E [email protected]

www.stw.nl

Cor de Boer, Eppo Bruins, Huub Eggen, Sandra Oudejans

Eindredactie en productie



Sonja Knols-Jacobs, Ingenieu e

Ontwerp en realisatie



Room for ID’s, Nieuwegein

Fotografie omslag



Wouter Jansen, Amsterdam

Drukwerk



NPN drukkers, Breda

2 Succesvolle samenwerking Microbioloog Mike Jetten met waterzuiveraar Jans Kruit 6 Weten wanneer

Ontmoeting rondom smart grids

brug bezwijkt

Bruggen, viaducten en tunnels verslijten. Onderhoud is kostbaar en vaak reden voor files. Wegenbouwers en wetenschappers zoeken in een Perspectiefprogramma naar een model om levensduur en noodzakelijk onderhoud van constructies te voorspellen.

Handjes dichtknijpen

10 In de schijnwerper Marjolein Helder wint elektriciteit uit planten.

Bermmaaisel als voedsel

De lange adem van aaltjeskenners

20 In de etalage Nieuws uit STW-projecten. 22 Opereren zonder snijden 24 Schadelijke bodemaaltjes

opsporen 11 STW-onderzoek in de media 12 Vandaag in de berm, morgen

op uw bord



Opereren zonder snijden

Het belang van doorzettingsvermogen en samenwerking bij het ontwikkelen van een testsysteem voor bodemaaltjes.

14 Trefpunt: ontmoeting rondom

smart grids

28 Bericht uit het veld

18 Handjes dichtknijpen

29 Honoreringen

19 Moleculen als supergevoelige

30 Toegekend binnen

magneetsensor

Demonstrator

Tekst Peter Baeten Fotografie Rene van der Hulst

Wetenschappers en mensen uit het bedrijfsleven samen aan tafel: dat is de kern van de werkwijze van STW. Microbioloog Mike Jetten en Paques Chief Technology Officer Jans Kruit1) vertellen hoe zij al jaren samen werken aan nieuwe manieren van waterzuivering. Over het belang van persoonlijk contact, vertrouwen, en geduld.

1)

2

STW

Jans Kruit is sinds kort Technical Manager bij Orgaworld.

“ DE BELANGRIJKSTE FACTOR IS COMMITMENT. ER MOET ONDERLING RESPECT ZIJN ”

Samenwerking tussen universiteiten en bedrijven, daar draait het de laatste tijd om in het innovatiebeleid van de overheid. Als je Mike Jetten van de Radboud Universiteit Nijmegen en Jans Kruit van het bedrijf Paques aan één tafel zet, zie je meteen hoe dit in het ideale geval kan gaan. De heren werken al jaren succesvol samen bij de ontwikkeling van Anammox, een relatief nieuwe waterzuiveringstechnologie die via bacteriën de schadelijke stoffen ammonium en nitriet uit afvalwater haalt en omzet in stikstofgas. Jetten doet dat als hoogleraar Ecologische microbiologie in Nijmegen en Kruit als Chief Technology Officer bij Paques uit het Friese Balk. Grote voordelen van het Anammox-proces zijn het lage energieverbruik en mede daardoor de beperkte kosten. Ook komt er weinig overtollig slib vrij. Inmiddels zijn er diverse

pilot-installaties en draaien er ook al commerciële installaties, in onder meer Nederland en China. “Daar ging een lange weg aan vooraf. En eigenlijk beginnen we met Anammox nu weer aan een nieuw ontwikkelingstraject,” zegt Jans Kruit. “De markt van de waterzuivering verandert voortdurend, waardoor we Anammox moeten aanpassen aan andere wensen en procescondities; we moeten het toepassingsgebied verbreden. Belangrijk is bijvoorbeeld dat we het proces ook bij lagere temperaturen van het afvalwater goed willen laten functioneren, want daar krijgen we steeds meer mee te maken. We zitten dus eigenlijk in een nieuw traject van vijf of zes jaar aanvullend onderzoek.” “Voordeel is wel dat we dit inmiddels via ‘learning on the job’ kunnen doen. We hebben nu immers tegelijk fundamenteel onderzoek, pilot-installaties en ook commerciële toepassingen lopen.” Nog meer fundamenteel werk aan de winkel dus voor de Nijmeegse onderzoeksgroep van Mike Jetten, die voor zijn werk onder meer de Spinozapremie 2012 en onlangs een tweede ERC Advanced Grant ontving. “We zijn de bacterie systematisch uit elkaar aan het halen, tot op eiwitniveau,” licht Jetten toe. “Hoe zit het allemaal precies in elkaar? Een van de dingen die we daarbij bekijken, is hoe we de bacterie sneller kunnen laten werken. Wat zijn snelheidsbeperkende factoren?” “Maar wat er straks biologisch mogelijk blijkt, hoeft in de praktijk nog niet altijd toepasbaar te zijn,” zegt Kruit er nadrukkelijk bij.

UPDATE

3

Ademloze bacterie De ontwikkeling van de Annamox-technologie kent een lange geschiedenis. “In de jaren tachtig werd de bacterie bij toeval ontdekt bij DSM, toen nog Gist-Brocades. Voorheen werd altijd gedacht dat zonder de aanwezigheid van zuurstof ammonia niet door bacteriën kon worden afgebroken. Deze ‘nieuwe’ bacterie bleek dat wel te doen. Inmiddels is duidelijk dat de helft van het stikstofgas in de atmosfeer afkomstig is van anammox-bacteriën,” zegt Jetten. Samen met andere wetenschappers bracht hij de bacterie vervolgens in de jaren negentig in kaart, waarna de route naar een echte toepassing in een stroomversnelling kwam. “Tijdens een wetenschappelijk congres in Gent in 1998 ging bij Paques een lampje branden. Het bedrijf besloot te investeren in de nieuwe technologie, met alle risico’s van dien.” “Wij willen als Paques nu eenmaal voorop lopen in innovatie. Dat is een strategische keuze die ook betekent dat je af en toe een gok moet wagen,” licht Kruit toe. “De investering in Anammox is daar een voorbeeld van. In 1999 hebben we een overeenkomst gesloten waarbij Paques de rechten op het Anammox-proces verwierf. Met onder meer de steun van STW hebben we de technologie in de jaren daarna marktrijp gemaakt.” “We hebben als Paques te maken met een stuk of vijftien verschillende technologieën op het gebied van waterzuivering, onze belangrijkste activiteit. We hebben dan ook hele goede contacten met diverse universiteiten, waaronder die van Nijmegen.”

4

STW

“De samenwerking met Paques steekt er voor ons echt boven uit,” vult Jetten aan. “De licentiegesprekken waren destijds wel behoorlijk pittig maar verder zijn er eigenlijk nooit problemen geweest. En dat terwijl bij de Radboud Universiteit Nijmegen tien tot vijftien mensen aan Anammox werken; bij Paques zijn dat er drie tot vier. We hebben vanuit Paques nooit tegenwerking of terughoudendheid ervaren bij wetenschappelijke publicaties van onze onderzoekers.”

Geduld en vertrouwen Paques waakt er bewust voor om de onderzoekers in Nijmegen voor de voeten te lopen. Kruit: “Iedereen, inclusief de politiek, heeft tegenwoordig de mond vol over de noodzaak van innovatief onderzoek. Maar er wordt wel eens vergeten dat daarbij veel geduld nodig is. Het duurt gemiddeld zo’n zeven jaar voordat een nieuwe water­ zuiveringstechnologie rijp is

Jans Kruit:

“ WE HEBBEN TEGELIJK FUNDAMENTEEL ONDERZOEK, PILOT-INSTALLATIES EN COMMERCIËLE TOEPASSINGEN LOPEN “

Mike Jetten:

“ WE ZIJN DE BACTERIE SYSTEMATISCH UIT ELKAAR AAN HET HALEN, TOT OP EIWITNIVEAU“

voor de markt. Natuurlijk willen we allemaal snel resultaat boeken, maar uiteindelijk bepalen en beperken ‘de beestjes’ de snelheid. Laat dat fundamentele onderzoek dus eerst maar rustig zijn beloop hebben. We nodigen de Anammox-onderzoekers uit Nijmegen regelmatig uit in ons lab in Balk om ze te laten vertellen over hun werk.” Dat soort persoonlijke contacten is belangrijk in de samenwerking, vinden beide heren. “Je spreekt elkaar misschien een keer of zes per jaar, en in sommige cruciale fases is het contact wat intensiever,” zegt Jetten. “De belangrijkste factor is voor mij commitment. Ik heb ook wel eens te maken gehad met bedrijven die hun afspraken niet nakomen. Dan is het natuurlijk heel snel voorbij. Er moet onderling respect zijn.” Eigenlijk zou bij dit gesprek ook Mark van Loosdrecht van de Technische Universiteit Delft aanwezig moeten zijn, benadrukken Jetten en Kruit. Hij is de derde belangrijke partij in de ontwikkeling van de Anammoxtechnologie. Daarmee heb je volgens beiden een perfecte combinatie: van fundamen-

teel onderzoek (Nijmegen), naar meer toepassingsgericht onderzoek (Delft) naar de echte ervaring met marktpartijen (Paques). Zonder de tussenpositie van een technische universiteit zou het proces een stuk lastiger uitvallen. Beiden zijn verder zeer positief over de bemoeienis van STW bij de ontwikkeling van de nieuwe waterzuiveringstechnologie. “STW is op dit moment zelfs mijn favoriete financier,” zegt Jetten. “STW kenmerkt zich vooral door een duidelijk en stabiel beleid,” vindt Kruit. “De regels zijn duidelijk en eerlijk. En ze tonen durf.” “Voor ons als universitaire onderzoekers ligt de meerwaarde van de samenwerking met een bedrijf als Paques in de kruisbestuiving,” besluit Jetten. “Je krijgt directe terugkoppeling uit de praktijk. En in die praktijk komen altijd weer andere problemen voor dan je vanuit een labora­ torium kunt voorzien.” MEER INFORMATIE www.stw.nl/nl/stwsucces Zoek de bacterie en zet ‘m aan het werk www.stw.nl/nl/programmas Perspectief From Waste to Resource Partnership STW-Paques

UPDATE

5

“DE WEGENBOUW ZIT TE SPRINGEN OM MEER INZICHT IN LEVENSDUUR VAN TUNNELS, WEGEN EN BRUGGEN”

6

STW

Tekst David Redeker, aangevuld door Sonja Knols Fotografie Shutterstock, Arno Knobbe

Sinds afgelopen mei is hij open, de Tweede Coentunnel. En na de renovatie kan ook de Eerste Coentunnel er weer tientallen jaren tegenaan. Maar hoe kan een bouwer die lange levensduur eigenlijk garanderen? In een STWPerspectiefprogramma werken onderzoekers, overheidsinstellingen en bedrijfsleven samen aan duurzame constructies.

WETEN WANNEER BRUG BEZWIJKT Het is 2008. Een wegenbouwer belt naar de Technische Universiteit Delft. Hij wil meedingen in het aanbestedingstraject voor de Tweede Coentunnel en moet aantonen dat met zijn plannen de nieuwe en de oude tunnel de komende veertig jaar meegaan. Hij vraagt of de specialisten in Delft daar niet een formule voor hebben. Civiel ingenieur Eddie Koenders kan de wegenbouwer niet helpen. “Maar ik kwam er toen wel achter dat de wegenbouwwereld zat te springen om meer inzicht in de levensduur en het onderhoud van tunnels, viaducten, wegen en bruggen. Nederland heeft vijftig jaar geleden veel bruggen en tunnels gebouwd en die zijn nu allemaal aan uitbreiding of vervanging toe. Aannemers moeten tegenwoordig zorgen voor een onderhoudsplan voor de hele levensduur van het bouwwerk. Als de wegenbouwer verkeerde schattingen of aannames maakt, gaat hij zo voor tientallen miljoenen euro’s het schip in.” Rond dezelfde tijd opent STW haar jaarlijkse ronde voor het indienen van onderzoeksvoorstellen voor de financieringsvorm Perspectief. Dit programma is bedoeld om actuele innovatieknelpunten op te lossen. Verschillende onderzoeksdisciplines moeten met elkaar samenwerken, private partijen moeten meefinancieren, en uiteindelijke gebruikers moeten vanaf het begin bij het onderzoek betrokken zijn. Perspectief past perfect bij wat Koenders voor ogen heeft. Zijn probleem is actueel, vergt een brede aanpak en kan waarschijnlijk wel op steun van het bedrijfsleven rekenen. In een mum van tijd heeft Koenders de drie technische universiteiten bij zijn plan betrokken. 25 bedrijven en instellingen zien wel brood in het project. Onder de geïnteresseerde bedrijven bevinden zich

ProRail, bouwbedrijf BAM, cementfabrikant ENCI en adviesbureau SGS INTRON. De instellingen zijn vertegenwoordigd met onder andere Rijkswaterstaat en TNO. Ook de Universiteit Leiden en de Universiteit van Amsterdam sluiten aan.

Aan de slag Koenders dient bij STW een aanvraag in met als titel Integral Solutions for Sustainable Construction, afgekort IS2C. In januari 2010 kan hij aan de slag. Hij richt een programmacommissie in met experts uit wetenschap, overheid en bedrijfsleven en laat onderzoekers met voorstellen komen op het gebied van Meten & Bewaken, Materialen & Constructies en Degradatiemechanismen. Elk voorstel moet minstens twee van de drie onderzoeksrichtingen bevatten. Koenders: “Zo dwingen we op een natuurlijke manier de gewenste multidisciplinariteit af.” Het programma heeft een budget van 7,4 miljoen euro, waarvan 1,9 miljoen wordt bijgedragen door deelnemende bedrijven en instituten. Er starten negen projecten met 23 promovendi, twee postdocs en een legertje technici. De projecten richten zich onder andere op hoe chloride uit strooizout doordringt in beschadigd beton, duurzame manieren om materialen te repareren, en het monitoren en opruimen van de alkalisilica-reactie. Die laatste is een door wegenbouwers gevreesde chemische reactie waarbij alkali uit cement reageert met silica uit zand en grind. De reactie trekt water aan waardoor het mengsel van alkali en silica opzwelt en het beton van binnenuit kapot wordt gedrukt. Dat kan leiden tot scheuren en vervormingen en daarmee tot onveilige constructies.

UPDATE

7

“ WE MOETEN NU LATEN ZIEN DAT DE BOUW OOK HIGHTECH KAN ZIJN“ BRUG BEMONSTERD Arno Knobbe van de Universiteit Leiden analyseert binnen IS2C de datastroom afkomstig van 145 sensoren aan de Hollandse Brug tussen Almere en Amsterdam. Die sensoren dateren van een renovatie in 2007. Knobbe: “Na de renovatie mochten de sensoren blijven hangen. Zo houden we de brug continu in de gaten. Meestal worden bruggen visueel geïnspecteerd. Inspecteurs varen met een boot onder de brug of leggen het verkeer stil om het wegdek te bekijken. Sensoren zouden die dure en ingrijpende inspecties overbodig kunnen maken. De huidige sensoren aan de Hollandse brug zijn vrij algemeen. Ze meten trillingen en temperatuur en ze hangen op allerlei plekken. De toekomst ligt wat mij betreft bij specifieke sensoren, zoals sensoren die corrosie in beton meten. Dan kun je bijvoorbeeld met één meting per sensor per dag volstaan in plaats van met een miljoen metingen.” MEER INFORMATIE infrawatch.liacs.nl Project Arno Knobbe

Praktijk Dat soort risico’s is waar bouwers en beheerders van constructies vat op willen krijgen. Jaap Bakker, senior adviseur bij Rijkswaterstaat en lid van het programmateam: “Voor Rijkswaterstaat leverde dit STWprogramma een uitgelezen mogelijkheid om kennis te vergaren over problemen waar wij in het beheer van constructies zoals viaducten mee te maken krijgen. Rijkswaterstaat is allang niet meer een organisatie waar ingenieurs werken die zelf alle kennis in huis hebben. Om ervoor te zorgen dat er vooruitgang wordt geboekt op voor ons relevante terreinen, zorgen wij dat er onderzoeksprogramma’s komen. Mooie bijkomstigheid is dat iedereen een klein steentje bijdraagt. Alleen kun je zoiets niet betalen, noch het overzicht houden over alles wat er speelt. Daarnaast levert de betrokkenheid van zoveel verschillende organisaties uit de keten de garantie dat kennis niet op de plank blijft liggen.” IS2C ontstond naar aanleiding van een concrete vraag uit de praktijk. Hoe staat het daar nu mee? Is er inmiddels een kant-en-klare

8

formule om te berekenen hoelang een brug meegaat bij een bepaalde verkeersintensiteit? Koenders: “Nee, die is er nog niet. En ik denk ook niet dat dat ooit zal gebeuren. Geen brug of tunnel is hetzelfde. Zelfs als je standaardtunnels zou bouwen, dan nog liggen ze op andere plaatsen met andere omstandigheden. Op het eind van IS2C willen we wel een tool opleveren die beheerders en aannemers het onderhoud van de infrastructuur laat beheersen en, belangrijker nog, voorspellen. En dat vanuit het oogpunt van duurzaamheid.” Jaap Bakker van Rijkswaterstaat ziet in het opleveren van zo’n tool nog wel een uitdaging. “Op dit moment bestaat het programma nog uit een aantal min of meer losse projecten. Aan het einde van het traject moeten we nog een extra inspanning leveren om dit allemaal aan elkaar te knopen. Promovendi zijn bezig met hun eigen kleine onderdeel van de puzzel. En alhoewel de meeste projecten toch wel ergens een overlap hebben, is het vaak voor de individuele onderzoekers lastig om het grotere geheel te zien.” Koenders is daar al over na aan het denken: “Hoe we zo’n tool precies gaan maken, weet ik nog

STW

niet. De komende tijd wil ik gesprekken voeren met de deelnemende bedrijven en aan hen vragen wat ze verwachten.” Een van die bedrijven is SGS INTRON, een onafhankelijk onderzoeks-, advies- en certificatiebedrijf op het gebied van bouwmaterialen, gebouwen en constructies. Directeur Gert van der Wegen: “Wij hebben drie redenen waarom we meedraaien in het programma. Op de eerste plaats kunnen we zo nieuwe kennis opdoen. Ons bedrijf bestaat dankzij onze specifieke kennis. Voor ons dagelijks advieswerk is het belangrijk om te weten wat de nieuwe ontwikkelingen zijn. De tweede reden is vanwege de uitstraling naar onze klanten. Zo zien zij dat we openstaan voor innovaties. En tot slot kunnen we dankzij het Perspectiefprogramma nieuwe mensen ontmoeten en ons netwerk onderhouden en uitbreiden.” En hoe zit het met de tool die voorspelt wanneer onderhoud nodig is? Van der Wegen: “Op dit moment voeren wij veel inspecties en labonderzoeken uit naar de staat van tunnels en bruggen en naar het gedrag van nieuwe materialen. Dus als je puur vanuit een kortetermijnperspectief zou kijken, betekent zo’n tool voor ons een derving van inkomsten. Maar ik vind dat je het in een groter geheel moet plaatsen. Het is toch gek dat in mijn auto tweehonderd sensoren zitten die waarschuwen als er onderhoud nodig is, terwijl er aan gebouwen en constructies amper wat gemeten wordt? Mijn visie is dat in elke belangrijke constructie sensoren moeten zitten. Voor de kosten hoeven we het niet te laten, de prijs van de meeste in massa geproduceerde sensoren ligt al rond de euro per stuk. We moeten nu laten zien dat de bouw ook hightech kan zijn.”

Het feit dat er nog geen kant-en-klaar tool ligt, wil overigens niet zeggen dat er nog niets is opgeleverd, benadrukt Koenders. “De eerste octrooiaanvraag vanuit een IS2C-project is inmiddels ingediend, dankzij de wens van een gebruikerscommissie. Een promovendus heeft een embedded techniek ontwikkeld waarmee je de duurzaamheid van binnenuit kunt beïnvloeden, en dat al vanaf het beginstadium. Dus niet pas achteraf, als een constructie gebouwd is.” Hoe kijkt programmaleider Koenders halverwege het IS2C-programma aan tegen de samenwerking? “We ontwikkelen, zoals gehoopt, samen nieuwe bouwstenen die een antwoord geven op een actuele praktijkvraag en die bijdragen aan innovatie en duurzaamheid. Precies zoals bij Perspectief de bedoeling is. Ik ben er trots op dat IS2C echt een geheel is. We zijn een groep projecten met een gezamenlijk doel. We hebben interactie met elkaar en genereren kennis op een schaal die uniek is in de wereld. Het kostte wat moeite om het Perspectiefprogramma op te zetten, maar uiteindelijk bouwen we samen iets moois.” MEER INFORMATIE www.is2c.nl Integral Solutions for Sustainable Construction

VIADUCT VLIJMEN-OOST Wat moet er gebeuren met het viaduct Vlijmen-Oost? Dat was de centrale vraag van de meest recente workshop binnen het IS2C-programma. Het viaduct vertoont scheuren als gevolg van een alkali-silicareactie. “We hebben het viaduct gerenoveerd, en het beton waterdicht gemaakt. Zonder water geen scheuren,” legt Jaap Bakker uit. Toch bleek de constructie na enige tijd weer aangetast te worden. “Tijdens de workshop stelden we de onderzoekers vragen zoals: Hoe kunnen we de brug monitoren, zonder er monsters uit te boren die de constructie verzwakken? Waar komen de nieuwe scheuren vandaan? En hoe gaan we dit verhelpen?” Een nieuw project gaat zich met al deze vragen bezighouden. “En daarin komen alle drie de aandachtsgebieden vanuit het programma bij elkaar,” zegt Eddie Koenders tevreden.

“ HET IS GEK DAT EEN AUTO TWEEHONDERD SENSOREN BEVAT, TERWIJL ER AAN CONSTRUCTIES AMPER WAT GEMETEN WORDT” UPDATE

9

Tekst Nienke Beintema Fotografie Rene van der Hulst

IN DE SCHIJNWERPER Jonge, ondernemende mensen werken nu aan technologie van de toekomst. STW zet deze mensen in de schijnwerper. Deze editie Marjolein Helder, die met haar bedrijf Plant-e elektriciteit wint uit planten.

Ze is nog maar net gepromoveerd, en nu al is Marjolein Helder (1983) CEO van een bedrijf: Plant-e in Wageningen. Elektriciteit winnen uit planten: dat is de technologie die zij en haar collega David Strik ontwikkelen en op de markt brengen. Het klinkt futuristisch, maar het werkt prima, aldus Helder. Rond plantenwortels leven allerlei micro-organismen, die elektronen vrijmaken tijdens de afbraak van organisch materiaal. Door twee elektroden in de grond te steken, kun je die elektrische energie ‘oogsten’ en gebruiken. Nu is de opbrengst nog bescheiden, maar op termijn kan een plantendak een heel gebouw van energie voorzien volgens Helder. “Ik wilde eigenlijk helemaal geen wetenschapper worden,” vertelt ze lachend. “Ik ging in Wageningen milieutechnologie studeren omdat het een brede, praktische opleiding wis. Toen ik bijna klaar was, kreeg ik een aanbieding om als promovendus aan dit project mee te werken. Mijn vakgroep zocht iemand die deze technologie verder kon ontwikkelen, en daar moest ook een spin-offbedrijf uit voortkomen. Dat leek mij een prachtige uitdaging.” Voor het onderzoek kreeg Helder EU-financiering, en samen met Strik ontving ze daarnaast een STW Valorisation Grant om het bedrijf op te starten.

10

Een typische wetenschapper vindt Helder zichzelf niet: het werk moet voor haar een duidelijke toegepaste waarde hebben. Ze ziet zichzelf vooral als ondernemer. De eigenschappen die daarvoor nodig zijn, heeft ze wel in huis: “Om te beginnen een flinke dosis opportunisme,” zegt ze. “En je moet eigenwijs zijn, zeker als je met een nieuwe technologie komt. Dan zeggen mensen al gauw: ben je gek? Dat wat jij wilt, kan helemaal niet. Dan moet je durven zeggen: ik ga bewijzen dat het wél kan.” In november 2012 behaalde Helder haar doctorstitel. Ze doet nu zelf geen onderzoek meer, maar werkt fulltime aan de ontwikkeling van het bedrijf. “Gaat deze technologie de wereld veroveren? Ja. Als ik dat niet geloofde, dan kon ik anderen er ook niet van overtuigen en dan zou het ook niet lukken. Deze technologie is zo anders dan wat er nu op de markt is, zo veel duurzamer, met zo veel toepassingen op allerlei schalen… Natuurlijk zijn er nog hordes te nemen, maar zoals we er nu voor staan, denk ik: het gaat lukken.”

MEER INFORMATIE www.plant-e.com Bedrijf van Marjolein Helder www.stw.nl/nl/VG Valorisation Grant

STW

“ JE MOET EIGENWIJS ZIJN, ZEKER ALS JE MET EEN NIEUWE TECHNOLOGIE KOMT”

Bits&Chips 2 juli 2013

De Twentsche courant Tubantia 8 juni 2013

STW-ONDERZOEK IN DE MEDIA Maritiem Nederland 30 juni 2013 C2W Chemisch 2 Weekblad 19 juli 2013

Zorg- en Ziekenhuiskrant 7 augustus 2013

Leidsch Dagblad 28 jun 2013 de Telegraaf 15 juni 2013

UPDATE

11

Fotografie Shutterstock

Vandaag in de berm, morgen op uw bord De wereldbevolking groeit. Hoe gaan we al die mensen van voedsel voorzien? Met maaisel, als het aan Johan Sanders van de Wageningen Universiteit ligt. Binnen het “Wetenschappelijk en toepassingsgericht onderzoeksprogramma Eiwitinnovatie”, van STW en het Ministerie van Economische Zaken, Landbouw en Innovatie, ontwikkelt Sanders nieuwe, duurzame en kleinschalige technologie om bladeiwitten te winnen uit maaisel, thee- en cassavebladeren en sorghum. Als de eiwitten zijn geïsoleerd, gaan de onderzoekers de functionele eigenschappen ervan bestuderen. Tot slot willen ze de voedingswaarde testen in modelsystemen voor menselijke en dierlijke spijsvertering. MEER INFORMATIE www.stw.nl/en/programmas/eiwitinnovatie Programma Eiwitinnovatie

12

STW

UPDATE

13

ALBERT MOLDERINK

9:00 Tekst Sonja Knols Fotografie Wouter Jansen

TREFPUNT: ONTMOETING RONDOM SMART GRIDS

MAARTEN PENNINGS

Onderzoeker Albert Molderink houdt zich aan de Universiteit Twente bezig met smart grids: een technologie om het elektriciteitsnet te beheren op het moment dat het elektriciteitsaanbod grilliger wordt door bijdragen uit duurzame bronnen als wind en zon. Binnen het STW-project DREAM (Dynamic Real-time control of Energy systems in buildings) overlegt hij regelmatig met gebruiker Maarten Pennings van NXP.

In de toekomst staat elk huishouden vol met slimme apparaten. De koelkast, de wasmachine en de vaatwasmachine bevatten een chip die op basis van de belasting van het elektriciteitsnet besluit wanneer het betreffende apparaat aan mag schieten. Binnen het DREAM-project werkt Albert Molderink aan algoritmes die zo’n besluit moeten gaan nemen. Het Triana-model dat hij ontwikkelt, bundelt de energiebehoefte van alle apparaten binnen een verzameling van huizen, en probeert zo de energievraag zo naadloos mogelijk te laten aansluiten op het aanbod. “Als wetenschappers zoeken wij naar de beste technische

Maarten Pennings is een softwareman, die via Philips Research bij NXP terecht is gekomen. “Wij zijn in het DREAMproject gestapt omdat we specificaties wilden verzamelen voor de chips die nodig zijn om smart grids te kunnen realiseren. Wij zijn chipfabrikanten, en wij zien er natuurlijk wel brood in als straks elk elektrisch apparaat in huis een chip gaat bevatten. Door deel te nemen in een project als DREAM, hopen we ook een beetje te kunnen sturen welke kant het opgaat. We hebben op dit moment al chips die we zo zouden kunnen inzetten. Die kunnen communiceren met een netwerk, hebben een microcontroller om signalen te kunnen decoderen en terugsturen, hebben ingebouwde security ter beveiliging tegen ongewenste indringers, en bevatten de software zodat je ze vanaf korte afstand bijvoorbeeld met je

9:00 14

STW

10.15

12:30

oplossing,” zegt Molderink. “En dat betekent dat wij soms andere keuzes maken dan het bedrijfsleven. NXP richt zich bijvoorbeeld op PowerMatcher, een systeem dat de individuele huishoudens biedingen laat doen op een virtuele elektriciteitsmarkt. Prijs is daar de sturende factor. Dat is handig voor de netwerkbeheerder, want die kan meteen een factuur uitdraaien. Maar wij kijken naar technisch andere oplossingen en toepassingen, minder prijsgestuurd. In de gebruikerscommissievergaderingen presenteren wij de voortgang van ons onderzoek. Daarna volgt een discussie met de betrokken gebruikers. Naast NXP zijn dat net-

10:15

werkbeheerder RWE (Duitsland), Homa Software, Philips Lighting, Nedap en E.ON Engeland. Zij kijken op een heel andere manier naar ons onderzoek dan wij. Die discussies hebben er bijvoorbeeld toe geleid dat we een vergelijking gaan maken tussen de PowerMatcher en Triana, zodat we kunnen voorspellen welke methode wanneer en onder welke omstandigheden het beste werkt.”

12:30

telefoon kunt instellen.” Voor die chip heeft NXP al voor een aantal standaarden gekozen. “Wij werken voor onze netwerkcommunicatie met ZigBee, een soort Bluetooth maar dan toegesneden op gebouwautomatisering. Onze microcontrollers werken voor het regelen van de energievraag met PowerMatcher, een systeem dat apparaten besluiten laat nemen op basis van prijzen. Als het energieaanbod groot is, is de prijs laag. Is er weinig aanbod, dan stijgt de prijs. Je wasmachine besluit zelf wanneer hij de prijs laag genoeg vindt om aan te kunnen springen. Wij sturen er natuurlijk op aan dat DREAM zich op diezelfde standaarden richt.”

UPDATE

15

14:00

15:00

Molderink werkt in een multidisciplinair team bestaande uit elektrotechnici, wiskundigen en informatici. “Daarmee hebben we hele brede expertise in huis, van beslismodellen voor software agents tot security aspecten.”

Direct naast het kantoor van Pennings is zijn lab. “Daar staat onze demo: een elektrische scooter met ingebouwde onderhandelchip.” De scooter besluit op basis van de elektriciteitsprijs zelf wanneer hij gaat opladen.

14:00

15:00

16

STW

16:00 Molderink en Pennings ontmoeten elkaar bij de gebruikerscommissievergadering, die deze keer bij Philips wordt gehouden. Promovendi presenteren de voortgang in het wetenschappelijke werk, en de gebruikers stellen vragen en geven hun visie op de richting die het onderzoek zou kunnen nemen. Molderink: “Deze bijeenkomsten zijn zeer nuttig voor ons. Je wordt gedwongen elk half jaar te reflecteren op je werk, en de discussies brengen ons op nieuwe ideeën.”

UPDATE

17

Fotografie Rene van der Hulst

HANDJES DICHTKNIJPEN Ja, de FES-middelen zijn weg – er vloeien geen aardgasbaten meer naar wetenschappelijk onderzoek. Ja, het budget voor innovatieprogramma’s is verschoven naar belastingvoordeel voor bedrijven. Ja, de helft van het NWO-budget wordt geoormerkt voor topsectoren. Ja, ik weet het. En nu moet iedereen eens stoppen met klagen. Ik vind dat de wetenschap in Nederland haar handjes mag dichtknijpen. We hebben te maken met enorme bezuinigingen op delen van de sociale zekerheid, de zorg, cultuur, en defensie. Maar de wetenschap wordt – afgezien van wat kaasschaven – ontzien. Toch is een waarschuwing op zijn plaats. Het is met de wetenschap net als met het milieu: hoewel het van veraf bezien en op grote schaal nog wel meevalt, op kleine schaal zie je rampen gebeuren. Zo zijn bijvoorbeeld de geesteswetenschappen in Nederland zo klein geworden dat religiestudies nauwelijks nog te financieren zijn. En in de technische wetenschappen is door de dubbele taak, wetenschapsfinanciering èn topsectoren, de ruimte voor fundamenteel technisch werk zonder directe kans op specifieke toepassing nagenoeg verdwenen. Het beste wetenschapsbeleid is altijd nog een beleid dat zoveel mogelijk ruimte laat voor maatwerk en creativiteit. Ideeën moeten van onderaf kunnen opborrelen en een kans kunnen krijgen tot bloei te komen. Dat kun je niet regisseren of voorspellen. Je kunt het wel stimuleren. En wat levert dat op? Slimme jonge mensen, die na hun studie of promotie zo het bedrijfsleven in kunnen stromen. Het bedrijfsleven dat juist om dit soort mensen staat te springen. Dat is nog eens valorisatie! Eppo Bruins directeur STW

18

STW

Tekst Peter Sonja Knols Fotografie Nymus3D

MOLECULEN ALS SUPERGEVOELIGE MAGNEETSENSOR Grote technologische doorbraken

‘We wilden elektronentransport

transport langs polymeerketens

kijken wat de invloed is van de oriëntatie

ontstaan vaak uit fundamentele

bestuderen in eendimensionale draadjes

opvallende magnetoweerstandseffecten

van het magneetveld. Daarna willen we

ontdekkingen. De Twentse hoogleraar

van moleculen,” vertelt Wilfred van der

te verwachten waren. Magnetoweer-

hetzelfde effect bij andere moleculen

Nano-elektronica Wilfred van der Wiel

Wiel. Hij werkt aan nano-elektronica:

stand is het fenomeen dat een extern

laten zien. Met andere moleculen moet

publiceerde onlangs in Science zo’n

elektrische componenten met nano-

magneetveld elektrische geleiding

het zelfs mogelijk zijn om bij nog lagere

resultaat dat een heel nieuw veld

meterafmetingen. Huidige chips zoals die

beïnvloedt en speelt een belangrijke rol

magneetvelden te schakelen.”

opent. In een STW-project maakte hij

in smartphones worden gemaakt door

in leeskoppen van harde schijven. ‘In het

minuscule moleculaire draadjes,

van groot naar klein te werken,

Eindhovense artikel werd niet gesproken

UITDAGINGEN

waarvan de elektrische geleiding in

bijvoorbeeld door te etsen in een

over eendimensionale moleculaire

Het effect is veelbelovend, en kan

aanwezigheid van een magneetveld

materiaal. Van der Wiel probeert juist

draden zoals de onze, maar bij mij ging er

uiteindelijk tot compleet nieuwe

vrijwel verdwijnt.

met de kleinste bouwstenen

wel een lampje branden: de beschreven

magneetsensoren leiden. Maar dat duurt

structuren op te bouwen en hun gedrag

effecten zouden in ons systeem nog

nog even. ‘We meten de elektrische

te begrijpen.

veel groter moeten zijn.”

geleiding nu met een AFM. In een

De Twentse fysicus moest eerst

En dat bleek te kloppen. Zodra Van der

commercieel product moet je die

moleculaire draden maken. Samen met

Wiel een klein magneetveld aanlegde,

elektrische stromen op een andere

de groep van Luisa De Cola in Münster

met een sterkte vergelijkbaar met een

manier detecteren. Daarnaast heeft ons

bedacht hij een ingenieuze oplossing: ze

koelkastmagneetje, stortte de

modelsysteem een te hoge elektrische

gebruikten zeolieten. Dit zijn mineralen

elektrische geleiding door de moleculen

weerstand voor sommige toepassingen.

met een heel regelmatige, sponsachtige

bijna volledig in. ‘En dat bij kamer-

Het opschalen naar grotere opper-

structuur. Ze bevatten rechte kanalen

temperatuur, in een standaard kleur-

vlakken met meer parallelle

met een diameter van een miljardste

stofmolecuul, en zonder gebruik van enig

moleculaire draden is nog een

meter. Als molecuul kozen ze DXP, een

magnetisch materiaal.”

technologische uitdaging.”

organische rode kleurstof. Dit molecuul

Niet alleen het resultaat is spectaculair

Desondanks is Van der Wiel nu vooral

is net iets smaller dan de kanaaltjes in

– het dempingseffect is bijna drie keer zo

trots. ‘Dit resultaat is echt een grote

het zeoliet, waardoor het er precies in

groot als het huidige wereldrecord

klapper voor de organische spintronica.

past, en zichzelf zo uitlijnt. ‘Daarnaast is

– maar ook de verklaring ervan is

We hebben een gigantisch effect,

het molecuul gemakkelijk te laden met

bijzonder. ‘Het heeft te maken met

zonder exotische omstandigheden, in

elektronen. Dat maakte DXP ideaal voor

een quantummechanisch effect, dat je

materialen die in grote hoeveelheden

ons experiment.”

hier gewoon bij kamertemperatuur ziet

beschikbaar zijn. We staan echt aan het

gebeuren.” Uniek, want meestal

begin van iets compleet nieuws.”

LAMPJE

manifesteren quantumfenomenen zich

Met een aangepaste atoomkracht-

alleen bij temperaturen dichtbij het

microscoop (AFM) registreerden de

absolute nulpunt.

onderzoekers de elektrische geleiding.

Van der Wiel staat nog genoeg werk te

Dat was al een prestatie op zich. De

wachten. ‘We willen ook temperatuurs-

groep van Peter Bobbert in Eindhoven

afhankelijkheden meten, het gedrag

had al eerder voorspeld dat in elektrisch

begrijpen bij hogere magneetvelden, en

UPDATE

19

START-UP VINDT GROTE KLANT Je eigen bedrijf starten en als eerste klant meteen een van ‘s werelds grootste rederijen binnenhalen. Dat overkwam de met een Valorisation Grant beloonde start-up Progression Industry. Onlangs tekende het Eindhovense bedrijf een Memorandum of Understanding met Maersk Oil Trading, die alle schepen van de Deense rederij Maersk van brandstof voorziet. Progression Industries gaat een duurzame scheepsbrandstof ontwikkelen voor de scheepvaartgigant.

MEER INFORMATIE www.progression-industry.com

SPORT UIT DE STARTBLOKKEN Op maandag 24 juni 2013 gingen de gehonoreerde projecten in het Onderzoeksprogramma Sport officieel van start. Op Sportcentrum Papendal ontving dagvoorzitter en oud-volleybalinternational Bas van de Goor projectleiders, consortiumpartners en andere geïnteresseerden. Na de opening presenteerden onderzoekers hun projecten. Het programma bestaat uit de pijlers Presteren, uitgevoerd door STW, Meedoen, uitgevoerd door NWO Geesteswetenschappen en Vitaal, uitgevoerd door ZonMw. Daarna volgde een lezing van Maarten van Bottenburg over de geschiedenis van sportwetenschap in Nederland. Tot slot ontvingen alle projectleiders een symbolische cheque om het begin van het programma te vieren. MEER INFORMATIE www.onderzoeksprogrammasport.com

IN TWENTE IS EEN NIEUWE TECHNOLOGIE ONTWIKKELD OM STROMINGSPATRONEN TE METEN MET SENSOREN. INSPIRATIE? DE HAARTJES OP HET ACHTERLIJF VAN EEN KREKEL. MEER INFORMATIE www.stw.nl/nl/content/haarsensor-legt-verborgen-signalen-bloot

20

STW

Mars in eigen afval

CROWDFUNDING

Onlangs is naast de fabriek van chocolade­producent Mars in Veghel een pilot gestart om bioplastic te maken uit stoffen in het afvalwater van de fabriek. Het proces is ontwikkeld aan de Technische Universiteit Delft en drijft op bacteriën die grote hoeveelheden polyhydroxyalkanoaten (PHA’s) kunnen produceren en tegelijkertijd het afvalwater van organische reststoffen kunnen zuiveren. “Doel van de proef is om dagelijks één kilo bioplastic te produceren, waarvan we vervolgens de eigenschappen uitvoerig kunnen testen,” aldus projectleider Robbert Kleerebezem. De afvalwaterstroom van de Marsfabriek bevat weinig voedingsstoffen, maar wel veel biologisch afbreekbare koolstof. De pilot maakt onderdeel uit van Perspectiefprogramma From Waste to Resource.

VOOR PIJNLOOS BORSTONDERZOEK

MEER INFORMATIE www.w2r.nl

NORIT VOORKOMT BAGGEREN Norit is niet alleen nuttig voor mensen met diarree. In een STWproject proberen onderzoekers het maagmiddel te gebruiken om oppervlaktewater te zuiveren. Een laagje Norit slurpt verontreinigingen op uit het slib in een proefpoel. Werkt dit goed, dan kan de actieve kool bijvoorbeeld in de Biesbosch baggeren voorkomen. Ook kan het zwarte goedje nuttig zijn voor landbouwgebieden waar wel gebaggerd wordt: door het slib na te behandelen met actieve kool, kan het veilig worden opgeslagen of zelfs worden hergebruikt. MEER INFORMATIE www.stw.nl/nl/content/actieve-kool-bindt-vervuiling-uit-slib

STW-onderzoeker Wiendelt Steenbergen zoekt via crowdfunding steun voor zijn onderzoek naar een nieuwe methode om borstkanker op te sporen. Aan de Universiteit Twente werkt hij aan fotoakoestische mammografie, PAMMografie genoemd. De onderzoekers belichten de borst met korte lichtpulsen, die ultrageluid veroorzaken op plekken waar zich veel bloed bevindt, bijvoorbeeld in tumoren. Dit ultrageluid reist vanuit de tumor naar het huidoppervlak, waar het weer gemeten kan worden. Steenbergen heeft al aangetoond dat met deze techniek bijna alle kwaadaardige borsttumoren detecteerbaar zijn. In een nieuw project, mogelijk gemaakt door donaties van geïnteresseerden, wil hij onder andere onderzoeken of deze technologie ook kan laten zien dat er géén sprake is van borstkanker. Uiteindelijk willen de onderzoekers een extra pammograaf bouwen en installeren in een centrum voor bevolkingsonderzoek in Oost-Nederland. Via Flintwave zoekt Steenbergen naar sponsoren. De geschatte totale kosten zijn 350.000 euro. Maar ook met kleinere bedragen kan het onderzoek al beginnen, zij het op meer bescheiden schaal. Doneren kan via www.flintwave.com. MEER INFORMATIE www.vimeo.com/59236136

UPDATE

21

Illustratie infographic Robert Vulkers

OPEREREN ZONDER SNIJDEN Tijdens het bestralen van een tumor kunnen zien wat je doet. Het klinkt heel logisch, maar is nu nog geen werkelijkheid. Aan het Universitair Medisch Centrum Utrecht werken Jan Lagendijk en Bas Raaymakers samen met Philips Medical Systems en Elekta aan een MRI-scanner waarin de bestraler ingebouwd zit. Zo kun je veel preciezer alleen de kankercellen bestralen, en het gezonde weefsel met rust laten.

A

B

Bron

!

22

Huidige behandelwijze

Nieuwe behandelwijze

Een MRI-scan laat de tumor zien. Maar tumoren bewegen, bijvoorbeeld door ademhaling. Uit voorzorg wordt een groot gebied rondom de tumor bestraald. Dit geeft veel bijwerkingen. Bestraling wordt daarom veelvuldig en met een lage dosis gegeven. De kans is groot dat de kankercellen niet allemaal doodgaan.

Bestraling gebeurt ìn de MRI. De bundel volgt de tumor terwijl deze beweegt. Alleen de tumor wordt bestraald. Gevolg: hogere dosis mogelijk, minder bestralingen nodig, minder bijwerkingen, ook moeilijk bereikbare tumoren kunnen bestraald worden.

STW

Bron

Feedbackloop

Collimator. Set van plaatjes die de vorm van de bundel gelijk maken aan de vorm van de tumor.

1

2

1 Primaire magneetspoel. Wekt een statisch magneetveld op van 2 tesla. 2 Secundaire spoel. Wekt een magneetveld op van een halve tesla, tegengesteld aan het veld van de primaire spoel. Resulterend veld is 1,5 tesla in de patiënt, en vrijwel nul op de plaats van de bron.

Magneetveld

Om een MRI-beeld te kunnen maken, moet in de patiënt een sterk en stabiel magneetveld heersen (rechte witte lijnen). Hoe dichter de lijnen bij elkaar staan, hoe sterker het veld. De twee spoelen (1,2) zorgen voor een stabiel veld in de patiënt, en vrijwel geen veld op de plaats van de bron. Dat is nodig omdat bestraling gebeurt met harde röntgenstraling, die ontstaat door versnelde elektronen op een trefplaatje te schieten. Deze elektronen zouden worden afgebogen als ze in het magnetisch veld van de spoel zouden worden geplaatst. Een venster in de magneetspoel laat de straling door naar de patiënt. MEER INFORMATIE http://www.umcutrecht.nl/subsite/ radiotherapy-research/Researchprojects/mri_guided_radiotherapy/

UPDATE

23

Tekst Nienke Beintema Fotografie Wouter Jansen

Nematoden (in de volksmond ‘aaltjes’) kunnen grote schade veroorzaken aan gewassen. Vroege opsporing is daarom gewenst. Het bedrijf ClearDetections ontwikkelde een DNA-test die schadelijke nematoden kan identificeren. Van idee tot markt: er gingen jaren overheen.

24

STW

Stel je voor: je neemt een grondmonster, haalt er de wormpjes uit, isoleert hun DNA, analyseert dat, en voilà: met een druk op de knop spuugt je computer een lijst uit van de schadelijke soorten nematoden die er in je monster zaten. Het klinkt simpel, maar zoiets kan een revolutie in de landbouw teweegbrengen. Schadelijke nematoden kunnen boeren namelijk hun oogst en zelfs hun bedrijf kosten. Weten welke nematoden er in de grond leven is voor hen daarom cruciaal. Maar kan dat werkelijk op die manier? Ja, zeggen Renske Landeweert, directeur van het jonge bedrijf ClearDetections, en onderzoeker Hans Helder, nematodendeskundige aan de Wageningen Universiteit. Zij brachten in 2012 hun vinding op de markt: een reeks testen die de meest voorkomende schadelijke nematoden kunnen aantonen op basis van hun DNA. In het fris geschilderde kantoor van ClearDetections, gehuisvest bij moederbedrijf BLGG AgroXpertus in Wageningen, doen Landeweert en Helder hun verhaal.

Hels karwei “Het begon allemaal met een STW-project, in 2001. We wilden een methode ontwikkelen om nematoden te gebruiken als indicator voor de gezond­­heid van de bodem. Het identificeren van nematoden gebeurt van oudsher met de microscoop. Maar als we daar echt iets mee wilden, dan hadden we per grondmonster veel meer en nauwkeuriger data nodig. Bovendien moest de methode mensvriendelijker worden.” Landeweert: “Dat microscoopwerk is een hels karwei. Week in, week uit, acht uur per dag door zo’n microscoop turen. Het is heel moeilijk om Helder:

daar personeel voor te vinden en te behouden. En omdat er zoveel verschillende nematodensoorten zijn, kost het twee jaar om iemand volledig in te werken.” Helder: “We realiseerden ons al snel dat we het moesten zoeken in DNA-technieken. Van de 2.800 meest voorkomende soorten brachten we het DNA in kaart. Daarbij deden we een verrassende ontdekking: We bleken nematoden tot op soortniveau te kunnen herkennen. Toen ontstond het idee om diagnostische testen te ontwikkelen voor de landbouw.” Landeweert: “Op dat moment, in 2003, kwam BLGG AgroXpertus in beeld, een van de grootste agrarische laboratoria in Nederland. Het bedrijf zag er meteen brood in. Ik kwam daar toen in dienst.” Helder: “STW wil dat projecten ook werkelijk leiden tot een toepassing – en dat eventuele opbrengsten ten goede komen aan Nederlandse bedrijven, en niet zomaar aan de hele wereld. Daarom hebben we een octrooiaanvraag geschreven. Daarin legden we unieke variaties in DNA-sequenties vast waarvan wij hadden vastgesteld dat die specifiek waren voor een bepaalde familie, geslacht of soort. Dat had nog wel wat voeten in de aarde. Het ging om een paar duizend variaties. De octrooicommissie wilde dat wij die allemaal als aparte octrooien zouden indienen. Toen hebben we het over de boeg van de bodemgezondheid gegooid: niet één familie, geslacht of soort is indicatief voor de bodemgesteldheid, maar het totaal aan aanwezige nematoden. Uiteindelijk is onze aanvraag als geheel goedgekeurd. We waren toen wel vijf jaar verder.”

UPDATE

25

Businessplan Landeweert: “In de tussentijd waren we bezig met het ontwikkelen van testen, onder meer via een Valorisation Grant van STW. We begonnen met een test voor één schadelijke soort, het stengelaaltje. Het eerste seizoen was een ramp, omdat de resultaten niet bleken te kloppen. Iedereen zei: zie je nou wel, het kan helemaal niet. Het seizoen erna lukte het wel, en inmiddels wil niemand meer iets anders.” Helder: “Toen BLGG AgroXpertus met succes de testen grootschalig toepaste, kwamen er ook vragen van laboratoria uit andere landen. Zij wilden graag met onze testen in hun eigen omgeving aan het werk. Toen dachten we: kunnen we de essentie niet gewoon in een doosje stoppen en opsturen?” Landeweert: “In 2010 hebben we met een team van BLGG AgroXpertus en Wageningen Universiteit meegedaan aan de Venture Challenge van het Netherlands Genomics Initiative (NGI). Samen met een aantal coaches konden we daar een eerste business-idee ontwikkelen. We hebben toen de naam ClearDetections bedacht, de eerste businesscontouren afgebakend en we hebben gewonnen! Dat was het moment om met Wageningen Universiteit te gaan praten.” Helder: “Inmiddels hadden we vier octrooien en een aantal wetenschappelijke publicaties. Het begon ergens op te lijken.” Landeweert: “De octrooien zijn eigendom van Wageningen Universiteit en BLGG AgroXpertus. Het was een wat moeizame weg om met beide partijen te beslissen hoe we het verder gingen doen. Uiteindelijk is afgesproken dat de aandelen binnen de BLGG-groep en Wageningen Universiteit blijven, dus dat die samen eigenaar zijn van ClearDetections.” Helder: “Een belangrijk punt voor de universiteit was het vermijden van belangenverstrengeling. Ik ben betrokken bij het oprichten van een bedrijf, maar ook bij wetenschappelijk onderzoek dat wordt gefinancierd uit publieke middelen. We hebben het nu zo ingericht dat eventuele middelen die zouden kunnen voortvloeien uit dit bedrijf – en zover is het nog niet – naar onderzoek gaan.” Landeweert: “Naast de contracten met onze aandeelhouders over het exclusieve gebruiksrecht op de octrooien, zijn er ook afspraken met STW over het gebruik van ons eerste patent. Zodra wij winst gaan maken, betalen wij royalties aan STW. Die sluist dat geld dan terug naar de vakgroep van Hans, zodat we met hulp van STW een vliegwiel draaiend houden.”

Routine Landeweert: “In 2011 hebben we meegedongen naar de Food Valley Award, en ook daar vielen we in de prijzen. Het was een feestelijk mediacircus, en we realiseerden ons: dit is het moment om Clear­ Detections te lanceren. We gaan niet wachten op de precieze afspraken met de universiteit. Dus op 31 december 2011 hebben we het bedrijf officieel opgericht en een analist in dienst genomen. Toen zaten we hier opeens op 2 januari in dit kamertje, met de taak om er iets moois van te maken.” Helder: “En het gaat goed! We konden meteen van start.” Landeweert: “Ik denk dat er niet veel bedrijven zijn die op dag één al omzet draaien. We hadden al een eerste product, we hadden al eerste klanten, de echte ‘early adaptors’. Voor veel boeren en tuinders is het routine om elk jaar monsters te laten analyseren. Die sturen ze naar

26

GROTE SCHADE Ze zijn de vrees van elke boer en tuinder: nematoden. Deze vaak microscopisch kleine wormpjes komen overal ter wereld voor en leven meestal in de bodem: miljoenen per vierkante meter akker. Die zijn lang niet allemaal schadelijk. In tegendeel: met name als bacterie- en schimmeleters spelen ze een belangrijke rol in de recycling van nutriënten in de bodem. Maar van de meer dan 2.000 soorten nematoden in de Nederlandse bodem, zijn er zo’n honderd die wel schade veroorzaken. Zij parasiteren op plantenwortels, knollen, bollen en stengels. Planten kunnen daardoor minder goed groeien en sterven soms zelfs helemaal af. Deze nematoden kunnen veel schade toebrengen aan de land- en tuinbouw. Kwetsbaar zijn onder meer aardappelen, suikerbieten, tarwe, uien en lelies. In het slechtste geval kan een boer meer dan 80 procent van zijn oogst verliezen. Naar schatting veroorzaken nematoden jaarlijks voor meer dan 80 miljard dollar schade aan gewassen wereldwijd.

STW

IN HET SLECHTSTE GEVAL KAN EEN BOER MEER DAN 80 PROCENT VAN ZIJN OOGST VERLIEZEN

lokale laboratoria. Sommige van die laboratoria gebruiken nu onze kits. Ook in het buitenland zie je dat het testen van grondmonsters steeds gewoner wordt.” Helder: “We gaan het aantal soorten nematoden waarop je met onze DNA- techniek kunt testen nog wat uitbreiden, maar het zal niet lang meer duren of we hebben de meest aansprekende soorten wel gehad.” Landeweert: “Uiteindelijk willen we ook identificatiekits maken om ­bacteriën, schimmels en virussen in de bodem of plantenmateriaal te kunnen aantonen. Daarvoor moeten we andere experts inschakelen. Dat doen we graag. Maar eerst zijn we nog bezig om de huidige testen te verbeteren.”

Robuust Helder: “We hadden ons niet gerealiseerd dat het zo ingewikkeld zou zijn om een test die in ons eigen laboratorium goed werkt, om te zetten naar een robuust geheel dat elders óók werkt. Het mag niet zo zijn dat deze testen bij een beetje verslapte aandacht meteen ‘omvallen’. Hetzelfde geldt voor de gebruiksaanwijzing. Ook wanneer je die niet helemaal van voor naar achteren doorneemt moeten de resultaten goed zijn. Met andere woorden: je wilt dat je test het ook nog doet als je hem een beetje maltraiteert.” Landeweert: “Dat is een vak apart, trouwens: proberen te denken als een gebruiker. Grote bedrijven hebben daar hele afdelingen voor. Ik doe dat allemaal zelf. Ik ben hier de directeur, maar ook het manusje-vanalles. Hartstikke leuk is dat.” Helder: “We zijn nu nog bezig om onze kits erkend te krijgen door officiële instanties. Voor vier soorten nematoden met een quarantainestatus zijn onze testen goedgekeurd door de Europese koepelorganisatie. Maar er is wel nogal wat water door de Rijn gegaan voordat we dat voor elkaar hadden.” Landeweert: “Mensen die gewend zijn aan het microscoopwerk zijn nog huiverig. Maar steeds meer boeren zullen hun landgebruik nauw­ keuriger willen gaan managen om besmetting te voorkomen. Meer monsters, snellere informatie… dan kun je simpelweg niet om DNAtesten heen. De vraag naar deze testen zal gigantisch toenemen. Ook buiten Europa.” Helder: “We willen de kit doorontwikkelen zodat je er ook kwantitatieve testen mee kunt doen. Meten hoeveel individuen er in het monster zitten.” Landeweert: “En een slimme ICT-toepassing ontwikkelen waarmee wij hier kwantitatieve analyses kunnen doen op gegevens die klanten naar ons toesturen.” Helder: “En dan dus die schimmels en bacteriën en virussen.” Landeweert: “En over tien jaar? Dan zitten we hier met 150 man en zijn we de grootste speler in de pathogeendetectie. Ja, daar heb ik wel vertrouwen in.”

MEER INFORMATIE www.cleardetections.com ClearDections

BUISJES IN EEN DOOSJE Het is een kartonnen doosje van zo’n 10 bij 10 bij 10 centimeter. In het doosje zit een zestal plastic buisjes, met daarin een vloeistof. Dit is het product van ClearDetections, waar laboratoria zelf mee aan de gang kunnen. Kennis van het runnen van een polymerase chain reaction (PCR) is genoeg. PCR is een veelgebruikte manier om snel specifieke stukjes DNA te vermenigvuldigen. Die DNA-fragmenten zijn gekozen omdat ze uniek zijn voor dat specifieke organisme, in dit geval een nematodensoort. Samen vormen ze als het ware een vingerafdruk aan de hand waarvan je de aanwezigheid van dat organisme kunt aantonen. Elke kit van ClearDetections is geschikt voor het aantonen van één schadesoort – maar met één zo’n kit kun je wel meerdere testen uitvoeren, en alle testen werken met precies hetzelfde PCR-programma.

UPDATE

DIT IS WAAR LABORATORIA ZELF MEE AAN DE GANG KUNNEN, ZELFS ALS ZE GEEN SPECIALISTISCHE ERVARING HEBBEN

27

STW-medewerkers zijn veldwerkers. Ze trekken er op uit om onderzoekers en ondernemers aan elkaar te koppelen, en staan met hun neus op de nieuwste ontwikkelingen. Elk nummer bericht Update over een resultaat waar het bureau trots op is. Nederland heeft een wereldprimeur. Binnen enkele maanden wordt de eerste microgolven scintillometer verkocht. Gecombineerd met een eerder ontwikkelde optische scintillometer registreert deze Nederlandse vinding gebiedsgemiddelde verdamping, en daarmee vochtverlies, tot over lengtes van tien kilometer. En die gegevens zijn wereldwijd onmisbaar voor gebiedsbeheerders of telers die geïrrigeerde landbouw bedrijven. STW bracht gebruikers, ontwikkelaars en leveranciers bij elkaar en regelde alle juridische zaken. Alles met als doel dat er een zo goed mogelijk product op de markt komt. In 1997 ontving Henk de Bruin van de Wageningen Universiteit een kleine 350.000 euro van STW voor ‘Het ontwikkelen en testen van een meetsysteem voor het bepalen van gebiedsgemiddelde

KOEN VAN NOL [email protected] legal advisor IP & technology transfer

COR DE BOER [email protected] program director cluster Chemie / Water/ Milieu

28

STW

verdamping en voelbare warmtestroom’. Dit project mondde uit in een optische scintillometer, een apparaat dat met optische technieken warmtetransport meet aan een oppervlak. Kipp & Zonen (Delft) en Scintec AG (Duitsland) brachten dit apparaat op de markt. Voor STW, en daarmee voor de onderzoeksgroep, bracht dit product al 100.000 euro aan royalties op. Maar de wetenschap stond niet stil. In een vervolgproject, ook gefinancierd door STW, ontwikkelde Oscar Hartogensis samen met het Duitse bedrijf RPG (Radiometer Physics) een nieuwe versie, op basis van microgolven. De metingen van dit systeem kunnen beter samen worden gevoegd met gegevens uit bijvoorbeeld satellietbeelden, die worden gebruikt in huidige weersystemen en berekeningstabellen. Om de interfacing tussen beide type scintillometers mogelijk te maken, bespraken de drie bedrijven onlangs met projectleider Hartogensis en STW de commerciële kansen bij samenwerking. Zodra het apparaat op de markt komt ontvangt STW een deel van de opbrengsten. Elke euro die op die manier binnenkomt, stort STW wederom rechtstreeks op de rekening van de onderzoeksgroep van Hartogensis voor verder onderzoek. En zo is de cirkel rond.

IDEE NAAR DE MARKT 7 DEMONSTRATORPROJECTEN TOTAAL BIJNA 10 MILJOEN EURO ENERGIE, MEDISCHE TECHNOLOGIE, SENSORTECHNOLOGIE

START-UPS

MEER INFORMATIE www.stw.nl/nl/demonstratorClearDections

18 FASE-I, 7 FASE-II VALORISATION GRANTS TOTAAL 1.850.000 EURO

HONORERINGEN

IN DE DOMEINEN CHEMIE, HTSM, ICT, LIFE SCIENCES MEER INFORMATIE www.stw.nl/nl/vg

OPEN TECHNOLOGIEPROGRAMMA 11 NIEUWE PROJECTEN FARMACOLOGIE, KUSTBEHEER, LANDBOUWKUNDE,MEDISCHE BEELDVORMING, MEDISCHE TECHNOLOGIE, SENSORTECHNOLOGIE, VERBRANDINGSTECHNOLOGIE, WINDENERGIE

TALENT – VIDI 8 ERVAREN ONDERZOEKERS 800.000 EURO PER PROJECT, VOOR 5 JAAR LANDBOUWKUNDE, LEVENSMIDDELENTECHNOLOGIE, LIFE SCIENCES, MATERIAALKUNDE, MEDISCHE TECHNOLOGIE, WERKTUIGBOUWKUNDE MEER INFORMATIE www.nwo.nl/vi

TALENT – VENI 13 PASGEPROMOVEERDEN 250.000 EURO PER PROJECT, VOOR 3 JAAR AERODYNAMICA, ICT, GEOFYSICA, LANDBOUWKUNDE, MEDISCHE TECHNOLOGIE, NANOTECHNOLOGIE, ROBOTICA MEER INFORMATIE www.nwo.nl/vi

UPDATE

29

Toegekend binnen Demonstrator

MINISENSOR VOOR HANDBEWEGING REMCO WIEGERINK VAN HET MESA+ INSTITUUT VOOR NANOTECHNOLOGIE IS EEN VAN DE EERSTE ONDERZOEKERS DIE BINNEN HET NIEUWE STWPROGRAMMA DEMONSTRATOR DE STAP NAAR DE MARKT KAN GAAN ZETTEN. In een eerder STW-project heeft zijn groep een eerste werkend prototype ontwikkeld van een sensorsysteem dat zowel bewegingen als krachten van een hand zeer nauwkeurig in beeld kan brengen. Dit is het kleinste apparaatje in zijn soort in de wereld en het lijkt op veel meer terreinen toegepast te kunnen worden dan de medische applicatie die men in gedachten had. In het Demonstratorproject gaan de onderzoekers het fabricageproces optimaliseren, het elektronisch uitlezen veel nauwkeuriger maken en een robuuste behuizing ontwerpen zodat de sensor praktijkbestendig is. MEER INFORMATIE www.stw.nl/nl/demonstrator Voor meer recente honoreringen, zie pagina 29 van dit magazine.