AGENDA VOOR NEDERLAND NEDERLAND VOOR AGENDA INSPIRED BY TECHNOLOGY BY INSPIRED AGENDA VOOR NEDERLAND Inspired by technology MEI 2015 DELFT UNIVERSITY OF TECHNOLOGY | EINDHOVEN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY UNIVERSITY OF TWENTE | TNO | WAGENINGEN UNIVERSITY & RESEARCH CENTRE | STW AGENDA VOOR NEDERLAND Inspired by technology DELFT UNIVERSITY OF TECHNOLOGY | EINDHOVEN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY UNIVERSITY OF TWENTE | TNO | WAGENINGEN UNIVERSITY & RESEARCH CENTRE | STW INHOUDSOPGAVE INLEIDING 5 DECENTRALE, SMART VEHICLES, DUURZAME ENERGIE SMART TRAFFIC: SYSTEMEN EN OPSLAG NAAR EEN NIEUWE MOBILITEIT 9 15 LEEFBAARHEID MATERIAALSCHAARSTE, GROTE STEDEN HERGEBRUIK EN NIEUWE MATERIALEN 21 27 PERSONALIZED DUTCH INDUSTRY, HEALTH SMARTEST INDUSTRY 33 39 DE DIGITALE INTEGRAAL SAMENLEVING WATERBEHEER 45 51 DUURZAME EN VOEDING EN PRODUCTIEVE GEZONDHEID LANDBOUW VOOR VOEDSEL EN GRONDSTOFFEN 57 63 SLOTWOORD 69 AGENDA VOOR NEDERLAND | 3 INLEIDING Wetenschap, technologie en innovatie maken het verschil Wetenschap, technologie en innovatie vormen een essentiële sleutel voor de toekomstige ontwikkeling van een welvarend en duurzaam Nederland. Nederland is goed gepositioneerd en heeft op veel gebieden wetenschappelijke topposities. De vraag is hoe we die sterke internationale positie kunnen behouden door ons te richten op de belangrijke wetenschappelijke vraagstukken van de toekomst? Welk onderzoek is voor de toekomst van Nederland van belang? Wat zijn onze meest urgente maatschappelijke uitdagingen? En waarin munten onze bedrijven en wetenschappers uit en kunnen ze internationaal het verschil maken? De essays in deze bundel geven inspiratie voor de agenda van Nederland en de bijdrage die wetenschap, technologie en innovatie daaraan kan leveren. Breed verankerd in de samenleving nieuwsgierigheid-gedreven onderzoek is Ontwikkelingen in wetenschap, technologie essen tieel, niet alleen voor de internationale en innovatie vinden niet plaats in een vacuüm, positie van onze wetenschap, maar ook voor de maar zijn breed verankerd in de samenleving. doorbraken die nodig zijn voor de vragen van We zien een groeiende interesse in wetenschap overmorgen. en technologie, niet alleen in wetenschapsbijlagen van dag- en weekbladen, maar bijvoorbeeld ook De bundel essays is tot stand gekomen in een tv-programma als De Wereld Draait Door door samenwerking van de drie Technische dat met DWDD University veel aandacht heeft Universiteiten (3TU.Federatie met TU Delft, voor nieuwe wetenschap. Naast die interesse TU Eindhoven en Universiteit Twente), de zien we ook een groeiende scepsis in delen Nederlandse Organisatie voor Toegepast van de samenleving tegenover de wetenschap. Natuurwetenschappelijk Onderzoek (TNO), Het betrekken van de samenleving bij het debat Wageningen University en Research Centre (WUR) over de vraag waar wetenschap, technologie en de Stichting Technische Wetenschappen (STW). en innovatie over moeten gaan wordt daarmee Deze instellingen vullen elkaar vanuit hun eigen steeds belangrijker. sterktes op wetenschap, technologie, toegepast onderzoek en innovatie aan en dragen met Wetenschap en technologie vormen het een gezamenlijke visie bij aan de in de Weten- fundament waarop onze toekomstige schapsvisie aangekondigde Weten schapsagenda. concurrentie positie en onze welvaart zijn In de essays worden belangrijke maatschappe- gestoeld. Weten schap en technologie worden lijke uitdagingen voor Nederland geagendeerd daarom in toe ne mende mate uitgedaagd in die een investering vragen in de ontwikkeling samenwerking met andere partijen die hand- van nieuwe kennis, gebruik makend van onze schoen op te pakken en bij te dragen aan het wetenschappelijke sterktes en de kracht van ons oplossen van maatschap pelijke vraagstuk- bedrijfsleven. Om technologische ontwikkelin- ken en het genereren van econo mische groei. gen te vertalen naar succesvolle innovaties, is Dat mag niet ten koste gaan van de onaf- een domeinoverstijgende aanpak nodig waarin hankelijkheid van de wetenschap: ongebonden alle wetenschapsdisciplines samenwerken. AGENDA VOOR NEDERLAND | 5 INLEIDING SOCIETAL CHALLENGES HORIZON 2020 Health, demographic change and wellbeing; Food security, sustainable agriculture and forestry, marine and maritime and inland water research, and the Bioeconomy; Secure, clean and efficient energy; Smart, green and integrated transport; Climate action, environment, resource efficiency and raw materials; Europe in a changing world - inclusive, innovative and reflective societies; Secure societies - protecting freedom and security of Europe and its citizens. Economische, sociologische, juridische, ethische, kennisuitdaging is, maar willen ook een bijdrage medische en psychologische aspecten van nieuwe leveren aan het oplossen van vragen door het technologieën zijn van groot belang voor verbin- creëren van nieuwe technologieën, producten ding, maatschappelijke inbedding van techno- en diensten. logie, zingeving, en nieuwe businessmodellen. De gekozen aanpak in de essays sluit nadruk- De Nederlandse ambitie is om op het gebied van kelijk aan bij een aantal belangrijke agenda’s in wetenschap en innovatie een sterke positie in Nederland en Europa. Ten eerste vertrekken de Europa in te nemen. Daarvoor is herkenbaar- essays vanuit maatschappelijk uitdagingen, een heid, krachtenbundeling en kenniscirculatie, benadering die in Europa in Horizon 2020 ook over de grenzen van disciplines en instituten centraal staat. De essays verbinden maatschap- heen, nodig, ook omdat nieuwe ontwikkelingen pelijke uitdagingen, sterktes van onze kennisin- vooral plaatsvinden op het raakvlak van disci- stellingen en de kracht van onze bedrijven en plines en technologieën. 3TU, TNO, WUR en sluiten daarmee goed aan bij de wijze waarop STW zijn internationaal erkend sterk op thema’s in het Topsectorenbeleid de krachten worden waarbij technologie en toegepast onderzoek gebundeld. Door deze drie invalshoeken te nodig is om de maatschappelijke vraagstukken verbinden (gouden driehoek, triple helix) kunnen te adresseren. Dit toegepast onderzoek dient aansprekende resultaten geboekt worden. op een fundamentele leest te zijn geschoeid om Krachtenbundeling rondom een inhoudelijke doorbraakinnovaties mogelijk te maken. focus maakt het ook mogelijk om tot internatio- naal toonaangevende zwaartepunten te komen. Inspiratie vanuit een inhoudelijk perspectief Dit sluit ook goed aan bij de zes uitdagingen die Deze verkenning gaat vanuit een inhoudelijk NWO heeft gekozen op basis van multidiscipli- perspectief in op een tiental maatschappelijke naire en oplossingsrichtingen (zie kaders). uitdagingen en de daaraan gekoppelde kennis- uitdagingen en vernieuwingsopgaven voor Nederland. De gekozen onderwerpen zijn maat- TOPSECTOREN schappelijk urgent, wetenschappelijk uitdagend en economisch veelbelovend. De tien essays in Agri & Food Life Sciences deze bundel moeten worden gezien als illustra- Chemie & Health ties van belangrijke onderwerpen. Ze vormen Creatieve Logistiek geen uitputtende lijst van onderwerpen die voor Industrie Tuinbouw Nederland van belang kunnen zijn. In de essays Energie Water willen onze instellingen niet alleen aangeven High Tech wat de wetenschappelijke, maatschappelijke of 6 | AGENDA VOOR NEDERLAND MULTIDISCIPLINAIRE UITDAGINGEN NWO Circulaire economie; Bouwstenen van het leven; Complexiteit; Kwaliteit van leven; Big data; Veerkrachtige samenleving. De tien essays in deze bundel verbinden steeds Een integrale kijk op de kennisketen is nodig vier elementen met elkaar: voor vernieuwing; daaraan spelen lange-termijn Maatschappelijke uitdagingen, bijvoorbeeld fundamenteel onderzoek, toegepast onder- het realiseren van een circulaire economie, zoek, technologieontwikkeling en toepassing in een volledig duurzame energievoorziening bedrijven een rol. Naast een (‘mission-oriented’) en een veel meer gepersonaliseerde agenda geïnspireerd door maatschappelijke gezondheidszorg. uitdagingen en economische kansen is het Economische sterktes en kansen voor belangrijk dat wetenschappers blijven werken bedrijven (business opportunities). Om de aan uitdagingen zonder dat daar een directe maatschappelijke uitdagingen succesvol aan vernieuwingsopgave aan ten grondslag ligt. te kunnen gaan, moet worden gebouwd op Wetenschappelijke doorbraken komen immers de kracht van het bedrijfsleven, dat hierdoor vaak tot stand uit het zoeken naar verklaringen ook weer nieuwe kansen krijgt. Voorbeelden voor onbegrepen fenomenen. zijn de sterke agro en food sector die een bijdrage leveren aan gezonde voeding en aan De publicatie wordt afgesloten met een korte het oplossen van het wereldvoedselvraag- tour de horizon over wat er nodig is om de ambi- stuk. Een ander voorbeeld is de sterke positie tieuze doelstellingen die in de innovatieopgaven van het Nederlandse bedrijfsleven in de gepresenteerd worden ook te realiseren. watersector. Kennissterktes van Nederland. Zonder de We willen door deze publicatie niet alleen een denkkracht van de Nederlandse universiteiten bijdrage leveren aan het maatschappelijk debat en onderzoeksinstituten kunnen geen innova- rondom wetenschap en innovatie. We hopen ook tieve oplossingen voor de maatschappelijke dat de essays een breed publiek zullen aanspre- uitdagingen ontwikkeld worden. Voorbeelden ken en inspireren. zijn de Nederlandse kennispositie op gebieden als sensoren, 3D printing, beeldtechnologie, etc. Namens 3TU, TNO, WUR en STW: De vernieuwingsopgave ligt steeds op het Drs. D.J. (Dirk Jan) van den Berg - voorzitter kruispunt van deze drie elementen waarbij College van Bestuur,