LOW←TECH MAGAZINE Nederlands

Kunnen we de fiets weer duurzaam maken?

Tue, 28 Feb 2023 00:00:00 +0000

Illustratie: [Diego Marmolejo](https://www.instagram.com/ddidak/).

Fietsen is duurzaam, maar hoe duurzaam is de fiets?

Fietsen is een van de meest duurzame vormen van transport. Meer fietsgebruik vermindert het verbruik van fossiele brandstoffen en vervuiling, bespaart ruimte en verbetert de volksgezondheid en veiligheid. De fiets zelf is er echter in geslaagd om milieukritiek te ontlopen. ¹² Als de milieu-impact van de fiets wordt berekend, is dat bijna altijd in vergelijking met autorijden. Het resultaat is voorspelbaar: de fiets is duurzamer dan de auto. Dergelijk onderzoek kan mensen stimuleren om vaker te fietsen, maar zet fabrikanten niet aan om hun fietsen zo duurzaam mogelijk te maken.

Voor dit artikel heb ik academische studies geraadpleegd die verschillende soorten fietsen met elkaar vergelijken of zich richten op het productiestadium van een bepaalde tweewieler. Dat soort onderzoek was tot drie of vier jaar geleden vrijwel onbestaande. Aan de hand van het beschikbare materiaal vergelijk ik verschillende generaties fietsen. In een historische context wordt duidelijk dat het energieverbruik bij de productie van een fiets toeneemt, terwijl de levensduur korter wordt. Het resultaat is een groeiende ecologische voetafdruk. Die trend heeft een duidelijk begin. De fiets ontwikkelde zich heel langzaam tot het begin van de jaren 1980 en onderging toen plotseling een snelle opeenvolging van veranderingen die tot op de dag van vandaag voortduurt.

Er zijn geen studies over fietsen van vóór de jaren tachtig. Levenscyclusanalyses, die het grondstoffengebruik van een product van “wieg” tot “graf” onderzoeken, ontstonden pas in de jaren 1990. De maatstaf voor een duurzame fiets staat echter in de kamer waar ik dit schrijf. Het is mijn Gazelle Champion racefiets uit 1980 - nu 43 jaar oud. Ik kocht hem tien jaar geleden in Barcelona van een lange Duitse man die de stad verliet. Hij had tranen in zijn ogen toen ik ermee weg wandelde. Ik heb een tweede fiets in Barcelona, een Mercier uit 1978. Dat is mijn reservevoertuig voor het geval de andere kapot gaat en ik niet de tijd heb voor onmiddellijke reparaties. Ik heb nog twee racefietsen gestald in België, waar ik ben opgegroeid en waar ik nog steeds een paar keer per jaar naartoe reis (per trein, niet per fiets). Het gaat om een Plume Vainqueur van eind jaren zestig en een Ventura uit de jaren zeventig.

De belangrijkste reden waarom ik voor oude fietsen heb gekozen, is dat ze veel beter zijn dan nieuwe fietsen. De meeste mensen beseffen dat niet, dus ze zijn ook veel goedkoper. Mijn vier fietsen hebben me in totaal slechts 500 euro gekost. Daarmee zou ik slechts één goedkope nieuwe racefiets kunnen kopen, en zo’n tweewieler gaat zeker geen 40 tot 50 jaar mee – zoals we zullen zien. Natuurlijk zijn niet alleen oude racefietsen beter. Hetzelfde geldt voor andere soorten fietsen die gebouwd zijn voor de jaren tachtig. Ik rijd op racefietsen omdat ik relatief lange afstanden afleg, meestal tussen 35 en 50 km heen en terug.

Beeld: De fiets die ik het meest gebruik, een Gazelle Champion uit 1980. Hij heeft minstens 30.000 km afgelegd sinds ik hem kocht in 2013.

Waar fietsen van gemaakt zijn

De eerste belangrijke verandering in de fietsindustrie was de overgang van stalen naar aluminium fietsen. Voor de jaren tachtig waren vrijwel alle fietsen van staal. Ze hadden een stalen frame, wielen, componenten en onderdelen. Tegenwoordig zijn bijna alle fietsframes en wielen gemaakt van aluminium. Hetzelfde geldt voor veel andere fietsonderdelen. Meer recentelijk hebben steeds meer fietsen frames en wielen van koolstofvezelcomposieten. Sommige fietsframes zijn gemaakt van titanium of roestvrij staal. De productie van al deze materialen kost meer energie dan de productie van staal. Bovendien kunnen staal en aluminium worden gerecycleerd en gerepareerd, terwijl composietvezels alleen kunnen worden gedowncycled en slecht kunnen worden gerepareerd. ³

Verschillende studies hebben de energie- en CO2-kosten vergeleken van fietsframes en andere onderdelen van deze verschillende materialen – die allemaal verschillende sterkte-gewichtsverhoudingen hebben. Dat onderzoek heeft enkele beperkingen. Wetenschappers gebruiken ruwe methoden omdat ze geen gedetailleerde gegevens hebben van de productieprocessen van fietsen, en sommige studies zijn afkomstig van fabrikanten die onderzoekers betalen om de duurzaamheid van hun producten te beoordelen. Maar alles bij elkaar zijn de resultaten behoorlijk consistent. Om het kort te houden, concentreer ik me op de uitstoot (CO2 = CO2-equivalenten) en negeer ik andere milieueffecten.

Vóór de jaren tachtig werden vrijwel alle fietsen van staal gemaakt.

Reynolds, een Britse fabrikant die bekend staat om zijn fietsbuizen, ontdekte dat het maken van een stalen frame 17,5 kg CO2 kost, terwijl een frame van titanium of roestvrij staal ongeveer 55 kg CO2 per frame kost – drie keer zoveel. ⁴ Een onderzoek voor Starling Cycles, een zeldzame producent van stalen mountainbikes, concludeerde dat een typisch carbon frame zestien keer meer energie verbruikt dan een stalen frame. ⁵ (Dat zou 280 kg CO2 zijn). Een onafhankelijke studie uit 2014 – de eerste in zijn soort – berekende de voetafdruk van een aluminium racefietsframe met carbon vork van het merk “Specialized”. De onderzoekers stelden vast dat de productie ervan 2.380 kilowattuur primaire energie en meer dan 250 kg CO2 kost – ruwweg veertien keer die van een stalen frame (zonder vork) zoals berekend door Reynolds. ²

Een fiets is meer dan een frame alleen. Levenscyclusanalyses van hele fietsen tonen aan dat de ecologische voetafdruk van alle andere onderdelen minstens even groot is als die van een stalen frame. ⁶ Wetenschappers hebben berekend dat de CO2-uitstoot van een stalen fiets over de gehele levensduur 35 kg CO2 bedraagt, vergeleken met 212 kg CO2 voor een aluminium fiets. ⁷⁸ De meest gedetailleerde levenscyclusanalyse besluit dat een aluminium fiets van 18,4 kg 200 kg CO2 kost, inclusief de reserveonderdelen, voor een levensduur van 15.000 km. De belangrijkste impact is de materiaalproductie (74%; aluminium, roestvrij staal, rubber), gevolgd door de onderhoudsfase (15,5% voor 3,5 nieuwe sets banden, zes remblokken, een ketting en een cassette) en de assemblagefase (5%). ⁹

Waar en hoe fietsen worden gemaakt

Mijn stalen fietsen dateren uit de tijd dat de meeste geïndustrialiseerde landen een binnenlandse fietsindustrie hadden die hun nationale markt bediende. ³ Deze industrieën stortten in Europa en Noord-Amerika in na de neoliberale globalisering aan het eind van de jaren 1970. China stelde zich open voor buitenlandse investeringen en werd al snel de grootste fietsenfabrikant ter wereld. In de afgelopen twee decennia heeft China tweederde van alle fietsen ter wereld gemaakt (60-70 miljoen van de 110 miljoen per jaar). De rest komt grotendeels uit andere Aziatische landen. Europa produceert weer tien miljoen fietsen per jaar, maar de VS produceert jaarlijks slechts 60.000 fietsen. ³

Gedurende de hele twintigste eeuw vereiste de fabricage van fietsen een aanzienlijke inzet van menselijke arbeid. ³ Volgens de Routledge Companion to Cycling “werden wielen handmatig gespaakt en gespannen; frames werden met de hand gebouwd; het maken van zadels was arbeidsintensief; headsets, versnellingsclusters, remkabels en versnellingen werden fysiek vastgeschroefd." Sinds de jaren 2000 heeft automatisering de nood aan menselijke arbeid aanzienlijk verminderd. De grootste Chinese fietsenfabrikant, die een vijfde van alle fietsen ter wereld bouwt, heeft nu 42 fietsassemblagelijnen die 55.000 fietsen per dag maken – bijna net zoveel als de VS in een jaar. ³

De fietsenindustrie in Europa en Noord-Amerika stortte in na de neoliberale globalisering aan het eind van de jaren zeventig.

De globalisering en automatisering van de fietsindustrie maken fietsen minder duurzaam. Ten eerste introduceren ze extra emissies voor transport (van grondstoffen, onderdelen en fietsen) en voor het produceren en gebruiken van robots en andere machines. Ten tweede is de productie van staal, aluminium, koolstofvezelcomposieten en elektriciteit in China en andere fietsproducerende landen energie- en koolstofintensiever dan in Europa en Noord-Amerika. ¹⁰ Het belangrijkste is echter dat grootschalige geautomatiseerde productie verzonken kapitaal vertegenwoordigt dat het grootste deel van de tijd moet werken om de overheadkosten te spreiden, waardoor overproductie ontstaat. ³

Hoe lang fietsen meegaan

Hoeveel energie en andere middelen het kost om een fiets te bouwen is maar de helft van het verhaal. Minstens zo belangrijk is hoe lang de fiets meegaat. Hoe korter de levensduur, hoe meer tweewielers er moeten worden geproduceerd gedurende de levensduur van een fietser, en hoe hoger het verbruik van grondstoffen wordt.

Voor een lange levensduur moeten sommige onderdelen van een fiets af en toe worden vervangen. Dit zijn typisch kleinere onderdelen zoals versnellingen, kettingen en remmen. ¹¹ Tot een paar decennia geleden was compatibiliteit van onderdelen een kenmerk van de fietsfabricage. ¹² Mijn fietsen zijn hier een perfect voorbeeld van. De meeste onderdelen – zoals wielen, versnellingen en remmen – zijn uitwisselbaar tussen de verschillende frames, ook al is elk voertuig van een ander merk en bouwjaar. De compatibiliteit van de onderdelen maakt onderhoud en reparatie makkelijk, waardoor de levensduur van een fiets wordt verlengd. Fietsenwinkels in zelfs de kleinste dorpen kunnen alle soorten fietsen repareren met een beperkte set gereedschap en reserveonderdelen. ¹² Fietsers kunnen thuis kleine reparaties uitvoeren.

Helaas is compatibiliteit nauwelijks nog een kenmerk van de fietsfabricage. Fabrikanten hebben een toenemend aantal eigen onderdelen geïntroduceerd en veranderen voortdurend van standaard, waardoor zelfs voor oudere fietsen van hetzelfde merk compatibiliteitsproblemen ontstaan. ¹³ Als bijvoorbeeld de versnelling van een moderne fiets na enkele jaren gebruik kapot gaat, is er waarschijnlijk geen vervangonderdeel meer verkrijgbaar. Je moet een nieuwe set bestellen van een nieuwe generatie, die niet compatibel zal zijn met je voor- en achterderailleur – die je dus ook moet vervangen. ¹² Voor racefietsen heeft de overgang van cassettes met tien tandwielen (rond 2010) naar cassettes met elf, twaalf, en recentelijk dertien tandwielen veel wielsets incompatibel gemaakt, en hetzelfde geldt voor de rest van de aandrijflijn. ¹²¹

Vóór de jaren tachtig waren de meeste fietsonderdelen uitwisselbaar tussen frames van verschillende merken en generaties.

Schijfremmen, die nu op bijna elke nieuwe fiets zitten, hebben allemaal verschillende asontwerpen, wat betekent dat elke tweewieler nu eigen reserveonderdelen nodig heeft. ¹ Schijfremmen vereisten ook nieuwe shifters, vorken, framesets, kabels en wielen, waardoor dergelijke fietsen niet meer compatibel zijn met eerdere ontwerpen. ¹² De opkomst van merkgebonden onderdelen maakt het steeds moeilijker om een fiets op de weg te houden door onderhoud, hergebruik of renovatie. Naarmate het aantal incompatibele onderdelen toeneemt, wordt het voor fietsenwinkels onmogelijk om een complete voorraad reserveonderdelen te hebben. ¹²

De incompatibiliteit van onderdelen gaat gepaard met een afnemende kwaliteit. Een voorbeeld is het zadel, dat bijna nooit langer meegaat dan een frameset, omdat het scheurt aan de onderkant. ¹² Een beetje extra materiaal zou het eeuwig doen meegaan – zoals bewezen door alle zadels van mijn 40 tot 50 jaar oude racefietsen. Lage kwaliteit treft sommige onderdelen van dure fietsen, maar is vooral problematisch voor goedkope fietsen die volledig uit onderdelen van lage kwaliteit bestaan. Goedkope fietsen – fietsmonteurs noemen ze “built-to-fail bikes” of “fietsvormige objecten” – hebben vaak plastic onderdelen die gemakkelijk breken en niet vervangen of opgewaardeerd kunnen worden. Deze voertuigen gaan meestal maar een paar maanden mee. ¹³¹⁴

Illustratie: [Diego Marmolejo](https://www.instagram.com/ddidak/).

Hoe fietsen worden aangedreven

Tot nu toe hebben we alleen de volledig door mensen aangedreven fietsen behandeld, maar fietsen met een elektrische motor worden steeds populairder. Het aantal verkochte e-bikes wereldwijd groeide van 3,7 miljoen in 2019 naar 9,7 miljoen in 2021 (10% van de totale fietsverkoop en tot 40% in sommige landen zoals Duitsland). Elektrische trapondersteuning versterkt beide trends die de fiets minder duurzaam maken. Aan de ene kant vereisen elektrische motoren en batterijen extra hulpbronnen zoals lithium, koper en magneten, waardoor het energieverbruik en de uitstoot van de fietsfabricage toenemen. Onderzoekers hebben berekend dat de productie van een aluminium e-bike 320 kg broeikasgassen uitstoot. ⁸ Dit staat tegenover 212 kg voor de productie van een niet-ondersteunde aluminium fiets en 35 kg voor een niet-ondersteunde stalen fiets.

Anderzijds is de levensverwachting van een elektrische fiets korter dan die van een ongemotoriseerde tweewieler omdat er meer onderdelen stuk kunnen gaan. Dat leidt tot een kortere levenscyclus omdat er weinig compatibiliteit bestaat. Een academische studie over circulariteit in de fietsindustrie constateert een aanzienlijke toename van defecte onderdelen in vergelijking met fietsen zonder ondersteuning en concludeert dat “de grote dynamiek van de markt door regelmatige innovaties, productvernieuwingen en het gebrek aan reserveonderdelen voor oudere modellen het langdurig gebruik door klanten veel moeilijker maakt dan voor conventionele fietsen.” ¹⁵.

Elektrische trapondersteuning versterkt beide trends die de fiets minder duurzaam maken.

Daar komt nog bij dat elektrische fietsen elektriciteit nodig hebben voor hun werking, waardoor het gebruik van hulpbronnen en de uitstoot verder toenemen. Deze impact is relatief klein in vergelijking met de productiefase. De mens levert immers een deel van de energie, en het elektriciteitsverbruik van een elektrische fiets (25 km/u) bedraagt slechts ongeveer 1 kilowattuur per 100 km. De gemiddelde koolstofintensiteit van elektriciteitsopwekking in Europa bedroeg in 2019 275 gCO2/kWh. ¹⁶ Als een e-bike 15.000 km meegaat, voegt het opladen van de batterij slechts 41 kg CO2 toe, tegenover 320 kg voor de productie van de (aluminium) fiets. Zelfs in de VS en China, waar de koolstofintensiteit van het elektriciteitsnet 50-100% hoger is dan de Europese waarde, domineert de productie van elektrische fietsen de totale uitstoot en het energieverbruik.

Vrachtfietsen

De combinatie van energie-intensieve materialen, een korte levensduur en ondersteuning door een elektromotor kan de emissies tijdens de gehele levensduur tot verrassende niveaus doen stijgen, vooral voor vrachtfietsen. Deze voertuigen zijn groter en zwaarder en hebben krachtigere motoren en accu’s nodig. Er zijn erg weinig onderzoeken naar de ecologische voetafdruk van vrachtfietsen. Een recente studie berekende de levenscyclusemissies per kilometer voor een vrachtfiets uit koolstofvezel op 80 gCO2 – slechts de helft van die van een elektrische bestelwagen (158 gCO2/km). ¹⁷ De onderzoekers verklaren dit door het verschil in levensduur – 34.000 km tegenover 240.000 km voor de bestelwagen – en de koolstofvezelcomposieten in vele onderdelen, waaronder het chassis van het voertuig. De levenscyclusemissies van de vrachtfiets, inclusief de elektriciteit die wordt gebruikt om de accu op te laden, bedragen 2.689 kg. Dat is bijna 40 keer de levenscyclusuitstoot van twee stalen fietsen (elk met een levensduur van 15.000 km).

Het verlengen van de levensduur van elektrische fietsen heeft minder impact op de levenscyclusemissies in vergelijking met fietsen zonder ondersteuning. Dat komt omdat de batterij elke 3 tot 4 jaar en de motor elke tien jaar moet worden vervangen, waardoor het gebruik van reserveonderdelen toeneemt. ¹¹ Dit wordt aangetoond door een levenscyclusanalyse van een elektrische vrachtfiets uit staal met een veronderstelde levensduur van 20 jaar. ¹⁸ Tijdens zijn levensduur gebruikt het voertuig vijf batterijen (die elk 8,5 kg wegen), twee motoren en 3,5 sets banden. De meeste emissies tijdens de levenscyclus worden veroorzaakt door deze reserveonderdelen, waarbij de batterijen alleen al 40% voor hun rekening nemen. In vergelijking zijn de emissies voor het stalen frame bijna onbeduidend. ¹⁸ Deze vrachtfiets werd gebouwd voor Afrikaanse wegen en is niet helemaal representatief voor de gemiddelde vrachtfiets, vooral vanwege de zware banden.

Vrachtfietsen hebben nog een nadeel. Zowel personenfietsen en auto’s vervoeren gewoonlijk slechts één persoon, wat betekent dat één passagierkilometer op een fiets min of meer gelijk is aan één passagierkilometer in een auto. Voor vracht is de vergelijking van tonkilometers echter ingewikkelder. Als de lading relatief licht is – meestal tot ongeveer 150 kg – zal de elektrische vrachtfiets minder koolstofintensief zijn dan een bestelwagen. Voor zwaardere ladingen zijn echter meerdere vrachtfietsen nodig om één bestelwagen te vervangen, waardoor de emissies verveelvoudigen. ¹⁸ Overschakelen op vrachtfietsen zonder de hoeveelheid vracht aanzienlijk te verminderen zal de uitstoot dus niet verminderen. Vrachtfietsen met stalen frames en zonder elektrische motoren en batterijen - nu nog de meerderheid - zullen uiteraard veel minder koolstof uitstoten tijdens hun levensduur.

Hoe fietsen worden gebruikt

De laatste jaren hebben veel steden gedeelde fietsdiensten geïntroduceerd. In theorie kunnen deelfietsen het aantal geproduceerde fietsen verminderen en zo de milieu-impact van de fietsproductie verminderen. Echter, het bouwen en exploiteren van fietsdeeldiensten voegt een aanzienlijk energieverbruik toe en leidt dus tot hogere emissies. Bovendien gaan gedeelde fietsen niet zo lang mee als fietsen in privébezit. Gedeelde fietsdiensten versterken dus de trends die fietsen minder duurzaam maken.

Een studie uit 2021 vergelijkt de milieueffecten van gedeelde en particuliere fietsen, met inbegrip van de infrastructuur die elke optie vereist. Het onderzoek concludeert dat persoonlijke fietsen duurzamer zijn dan gedeelde fietsen. ⁸ Het onderzoek is gebaseerd op het Vélib-systeem in Parijs, dat 19.000 voertuigen telt, waarvan ongeveer de helft met een elektrische motor. De productie van de voertuigen en de infrastructuur voor het delen van fietsen veroorzaken meer dan 90% van de emissies en het energieverbruik. De resterende emissies zijn onder meer te wijten aan de aanleg van fietspaden (3,5%), het herbalanceren van de fietsen om alle stations optimaal bevoorraad te houden (2%) en de elektriciteit die gebruikt wordt voor het opladen van de batterijen van de elektrische fietsen (0,3%). In totaal heeft een deelfiets van het Vélib-systeem een uitstoot van 32 g CO2/km, wat drie tot tien keer meer is dan de uitstoot van een persoonlijke fiets (tussen 3,5 gCO2/km voor een stalen fiets en 10,5 g CO2/km voor een aluminium fiets. ⁸

Het bouwen en exploiteren van fietsdeeldiensten verhoogt het energieverbruik en de emissies.

De wetenschappers ontdekten dat deelfietsen leidden tot een daling van 15% van het particuliere fietsbezit. Zij berekenden echter ook dat de gemiddelde levensduur van een gedeelde fiets slechts 14,7 maanden bedraagt, met een gemiddelde levensduur van 12.250 km. Ter vergelijking: de gemiddelde levensduur van een persoonlijke fiets in Frankrijk, gebaseerd op een onderzoek uit 2020, bedraagt ongeveer 20.000 km – bijna 50% meer dan voor gedeelde fietsen. Het Vélib-systeem omvat 14.000 fietsdeelstations met een totale oppervlakte van 92.000 m2 en een geschatte levensduur van tien jaar. Elk van de 46.500 “docks” bestaat uit 23 kg staal en 0,5 kg plastic. Het stroomverbruik van elk deelstation bedraagt ongeveer 6.000 kWh per jaar. Door de hoge impact van de infrastructuur zijn de levenscyclusemissies van gedeelde elektrische fietsen slechts 24% hoger dan die van gedeelde niet-elektrische voertuigen. ⁸

De ecologische voetafdruk van fietsdeelsystemen kan aanzienlijk verschillen tussen steden. Een levenscyclusanalyse in de VS vond een koolstofuitstoot van 65g CO2/km – tweemaal zo hoog als in Parijs. ¹⁹ Dit komt grotendeels doordat de Amerikaanse systemen de fietsen verplaatsen met behulp van dieselvoertuigen, terwijl de Franse dienst elektrische trekkers gebruikt. De Amerikaanse studie kijkt ook naar de nieuwere generatie “dockless” fietsdeeldiensten, die nog slechter scoren. Dockless deelfietsen kunnen overal worden geparkeerd en gelokaliseerd via een smartphone-applicatie. Hoewel dit de noodzaak van stations wegneemt, vereist elke fiets energie-intensieve elektronische componenten, en het systeem genereert ook emissies via communicatienetwerken. ¹⁹¹⁰ Bovendien vereisen dockless systemen meer fietsen en moeten die vaker naar een andere plek worden gebracht.

Een levenscyclusanalyse van Chinese fietsdeeldiensten, vooral dockless systemen, toont hoge schadepercentages en lage onderhoudscijfers voor fietsen. Het jaarlijkse schadepercentage bedraagt 10-20% voor versterkte fietsen en 20-40% voor lichtere voertuigen, die steeds vaker worden gebruikt. In de praktijk wordt een gedeelde fiets schroot wanneer het fietsonderdeel met de minste duurzaamheid kapot gaat. Reparatie gebeurt vrijwel niet. ¹⁰ Ten slotte, wanneer de bedrijven failliet gaan, creëert bike sharing bergen afval – inclusief fietsen in goede staat. ¹⁰¹

Image: Koolstofemissies per kilometer tijdens de levensloop van een fiets. Databronnen: [^8][^17][^19][^26]. Grafiek: Marie Verdeil.

Niet elke fiets vervangt een auto

Niets van dit alles zou het fietsen moeten ontmoedigen. Zelfs de minst duurzame fietsen zijn nog steeds aanzienlijk duurzamer dan auto’s. De koolstofvoetafdruk voor de fabricage van een benzine- of dieselauto ligt tussen de 6 ton (Citroën C1) en 35 ton (Land Rover Discovery). ²⁰ Bijgevolg produceert de bouw van één kleine auto zoals de C1 evenveel emissies als het maken van 171 stalen fietsen of 28 aluminium fietsen. Bovendien hebben auto’s ook een hoge uitstoot voor het brandstofgebruik, terwijl fietsen geheel of gedeeltelijk door mensen worden aangedreven. ²¹ Elektrische auto’s hebben een hogere uitstoot bij de productie, maar een lagere uitstoot bij het gebruik (hoewel dat volledig afhangt van de koolstofintensiteit van het elektriciteitsnet).

De fiets blijft zelfs in het voordeel wanneer rekening wordt gehouden met zijn veel kortere levensduur. ²² Benzine- en dieselauto’s halen nu meer dan 300.000 km, het dubbele van hun levensduur in de jaren 1960 en 1970. ²³ Als een fiets 20.000 km meegaat, zouden er vijftien fietsen nodig zijn om 300.000 km af te leggen. Als dat stalen fietsen zijn zonder elektrische motor, is de totale koolstofvoetafdruk voor de fabricage nog steeds zes keer lager dan voor een kleine auto: 1.050 kg CO2. Zijn de fietsen van aluminium en hebben ze een elektrische motor, dan groeit de uitstoot tot 4.800 kg CO2, nog steeds minder dan de fabricage van een kleine auto.

Niet elke fiets vervangt echter een auto. Dat geldt vooral voor gedeelde en elektrische fietsen: studies tonen aan dat ze vooral de plaats innemen van duurzamere vervoersalternatieven zoals lopen, het gebruik van een niet-ondersteunde of eigen fiets, of reizen met de tram of metro. ¹⁹²⁴ In Parijs hebben deelfietsen een drie keer hogere uitstoot dan elektrisch openbaar vervoer. ⁸ Bovendien worden veel koolstofintensieve fietsen gekocht voor recreatie en zijn ze helemaal niet bedoeld om auto’s te vervangen – ze kunnen zelfs meer autogebruik met zich meebrengen als fietsers de stad uitrijden voor een tochtje in de natuur. In al die gevallen gaan de emissies omhoog, niet omlaag.

Hoe kunnen we fietsen weer duurzaam maken?

Er zijn dus verschillende redenen waarom fietsen minder duurzaam zijn geworden: de overgang van staal naar aluminium en andere energie-intensievere materialen, de schaalvergroting van de fietsindustrie, de toenemende incompatibiliteit en afnemende kwaliteit van onderdelen, het groeiende succes van elektrische fietsen, en het gebruik van deelfietsdiensten. De meeste hiervan zijn op zichzelf niet problematisch. Het is de combinatie van trends die leidt tot aanzienlijke verschillen met fietsen van eerdere generaties.

Op basis van eerder vermelde gegevens zou bijvoorbeeld de productie van een elektrische stalen fiets een koolstofvoetafdruk hebben van 143 kg. Dat is weliswaar vier keer zoveel als de uitstoot van een ongemotoriseerde stalen fiets, maar minder dan de koolstofvoetafdruk van een aluminium fiets zonder elektrische motor (212 kg). Vooral als de accu wordt opgeladen met hernieuwbare energie, kan het rijden op een elektrische fiets dus duurzamer zijn dan op een fiets zonder motor. Evenzo kan een aluminium fiets met een lange levensduur – bijvoorbeeld door compatibiliteit van onderdelen – een lagere koolstofvoetafdruk hebben dan een stalen fiets met een beperktere levensduur.

Veel onderzoekers pleiten ervoor om fietsen weer van staal te maken. Dat zou een aanzienlijke duurzaamheidswinst opleveren in ruil voor iets zwaardere fietsen. Stalen frames zouden ook elektrische en deelfietsen minder koolstofintensief maken. Sommige onderzoekers promoten bamboefietsframes, maar het voordeel ten opzichte van ouderwetse stalen of zelfs aluminium frames is onduidelijk. ²⁵ Een “bamboefiets” vereist nog steeds wielen en vele andere onderdelen van metaal of koolstofvezelcomposieten, en de framebuizen worden gewoonlijk bijeengehouden door koolstofvezel of metalen onderdelen. ⁶ Bovendien wordt het bamboe chemisch behandeld tegen rotting zodat het niet lange biologisch afbreekbaar is. ¹

Een terugkeer naar lokale en minder geautomatiseerde productie is een vereiste voor duurzame fietsen.

Een betere compatibiliteit van onderdelen zou de levensduur van fietsen – ook elektrische – door reparatie en opknappen verlengen. Het zou geen nadelen opleveren voor de consument, integendeel zelfs. Maar in tegenstelling tot een overschakeling op stalen frames zou een betere compatibiliteit van onderdelen de verkoop van nieuwe fietsen doen dalen. Een studie concludeert dat “het loslaten van standaardisatie een winstgevend bedrijfsmodel is omdat het ervoor zorgt dat fietsen maar voor een beperkte tijd gebruikt kunnen worden.” ¹ De afnemende duurzaamheid van fietsen is geen technologisch probleem, en het is niet uniek voor fietsen. We zien het ook bij de productie van andere producten, zoals computers. Een fietsenmaker merkt op: “Het probleem is het kapitalisme; het zijn niet de fietsen.” ¹⁴

Terugkeren naar lokale en minder geautomatiseerde fabricage is een vereiste voor duurzame fietsen. De belangrijkste reden is niet het extra energieverbruik door transport en machines, dat relatief klein is. Het transport vanuit China voegt bijvoorbeeld ongeveer 0,7 tot 1,2 gCO2/km toe voor deelfietsen. ⁸ Belangrijker is dat lokale en manuele productie essentieel is om reparatie de economisch aantrekkelijkste optie te maken. Reparatie is immers per definitie lokaal en manueel, en dus wordt het al snel duurder dan het produceren van een nieuw voertuig in een grootschalige, geautomatiseerde fabriek. ¹⁰ Lokaal gemaakte fietsen zouden de aankoopprijs voor de consument verhogen. Een betere repareerbaarheid zou echter zorgen voor een langere levensduur en lagere kosten op de lange termijn. Het aanpakken van fietsendiefstal en parkeerproblemen is ook essentieel omdat deze vaak een reden zijn om goedkope fietsen met een korte levensduur te kopen. ²⁶

Ten slotte kunnen gedeelde fietsdiensten hun plaats hebben, en we zullen waarschijnlijk verdere verbeteringen zien in de efficiëntie ervan – de nieuwste deelstations in Parijs hebben hun stroomverbruik al met een factor zes verminderd. ⁸ Het is echter onwaarschijnlijk dat gedeelde fietsen duurzamer zullen worden dan particuliere fietsen, omdat ze altijd extra vervoer en een high-tech infrastructuur nodig hebben om te werken. Bovendien kan gehechtheid aan je fiets een sterke stimulans zijn om er goed voor te zorgen en zo de levensduur te verlengen, zoals ik kan getuigen.

Szto, Courtney, and Brian Wilson. “Reduce, re-use, re-ride: Bike waste and moving towards a circular economy for sporting goods.” International Review for the Sociology of Sport (2022): 10126902221138033. https://journals.sagepub.com/doi/pdf/10.1177/10126902221138033 ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎
Johnson, Rebecca, Alice Kodama, and Regina Willensky. “The complete impact of bicycle use: analyzing the environmental impact and initiative of the bicycle industry.” (2014). https://dukespace.lib.duke.edu/dspace/bitstream/handle/10161/8483/Duke_MP_Published.pdf ↩︎ ↩︎
Norcliffe, Glen, et al., eds. Routledge Companion to Cycling. Taylor & Francis, 2022. https://www.routledge.com/Routledge-Companion-to-Cycling/Norcliffe-Brogan-Cox-Gao-Hadland-Hanlon-Jones-Oddy-Vivanco/p/book/9781003142041 ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎
Cole, Emma. “What’s the environmental impact of a steel bicycle frame?” Cyclist, November 7, 2022. https://www.cyclist.co.uk/in-depth/11003/steel-bike-frame-environmental-impact ↩︎
Mercer, Liam. “Starling Cycles publishes environmental footprint assessment and policy.” Off-road.cc, July 2022. https://off.road.cc/content/news/starling-cycles-publishes-environmental-footprint-assessment-and-policy-10513 ↩︎
Chang, Ya-Ju, Erwin M. Schau, and Matthias Finkbeiner. “Application of life cycle sustainability assessment to the bamboo and aluminum bicycle in surveying social risks of developing countries.” 2nd World Sustainability Forum, Web Conference. 2012. https://sciforum.net/manuscripts/953/original.pdf ↩︎ ↩︎
Chen, Jingrui, et al. “Life cycle carbon dioxide emissions of bike sharing in China: Production, operation, and recycling.” Resources, Conservation and Recycling 162 (2020): 105011. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0921344920303281 ↩︎
De Bortoli, Anne. “Environmental performance of shared micromobility and personal alternatives using integrated modal LCA.” Transportation Research Part D: Transport and Environment 93 (2021): 102743. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S136192092100047X ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎
Roy, Papon, Md Danesh Miah, and Md Tasneem Zafar. “Environmental impacts of bicycle production in Bangladesh: a cradle-to-grave life cycle assessment approach.” SN Applied Sciences 1 (2019): 1-16. https://link.springer.com/article/10.1007/s42452-019-0721-z ↩︎
Mao, Guozhu, et al. “How can bicycle-sharing have a sustainable future? A research based on life cycle assessment.” Journal of Cleaner Production 282 (2021): 125081. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0959652620351258 ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎
Leuenberger, Marianne, and Rolf Frischknecht. “Life cycle assessment of two wheel vehicles.” ESU-Services Ltd.: Uster, Switzerland (2010). https://treeze.ch/fileadmin/user_upload/downloads/Publications/Case_Studies/Mobility/leuenberger-2010-TwoWheelVehicles.pdf ↩︎ ↩︎
Erik Bronsvoort & Matthijs Gerrits. “From marginal gains to a circular revolution”. Paperback (full-colour): 160 pages, ISBN: 978-94-92004-93-2, Warden Press, Amsterdam. https://circularcycling.nl/product/from-marginal-gains-to-a-circular-revolution/ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎
US petition that calls for end o built to fail bikes gaining support in BC. https://vancouversun.com/news/local-news/u-s-petition-that-calls-for-end-of-built-to-fail-bikes-gaining-support-in-b-c ↩︎
Aaron Gordon. “Mechanics Ask Walmart, Major Bike Manufacturers to Stop Making and Selling ‘Built-to-Fail’ Bikes”, Vice, January 13, 2022. https://www.vice.com/en/article/wxdgq9/mechanics-ask-walmart-major-bike-manufacturers-to-stop-making-and-selling-built-to-fail-bikes ↩︎ ↩︎
Koop, Carina, et al. “Circular business models for remanufacturing in the electric bicycle industry.” Frontiers in Sustainability 2 (2021): 785036. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/frsus.2021.785036/full ↩︎
https://www.eea.europa.eu/data-and-maps/indicators/overview-of-the-electricity-production-3/assessment ↩︎
Temporelli, Andrea, et al. “Last mile logistics life cycle assessment: a comparative analysis from diesel van to e-cargo bike.” Energies 15.20 (2022): 7817.. https://www.mdpi.com/1996-1073/15/20/7817 ↩︎
Schünemann, Jaron, et al. “Life Cycle Assessment on Electric Cargo Bikes for the Use-Case of Urban Freight Transportation in Ghana.” Procedia CIRP 105 (2022): 721-726. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212827122001214 ↩︎ ↩︎ ↩︎
Luo, Hao, et al. “Comparative life cycle assessment of station-based and dock-less bike sharing systems.” Resources, Conservation and Recycling 146 (2019): 180-189. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0921344919301090 ↩︎ ↩︎ ↩︎
https://www.theguardian.com/environment/green-living-blog/2010/sep/23/carbon-footprint-new-car ↩︎
Fietsen worden geheel of gedeeltelijk aangedreven door voedingscalorieën. Sommige mensen beweren dat het energieverbruik van fietsen gedurende de hele levenscyclus hoger is dan die van andere vervoerswijzen, wanneer men rekening houdt met de impact van dit voedsel. De meeste mensen in autogerichte samenlevingen krijgen echter meer calorieën binnen dan hun sedentaire levensstijl vereist. Meer fietsen zou dus leiden tot lagere obesitascijfers, niet tot hogere calorie-innames. ↩︎
Dit is een zuiver theoretische berekening, omdat auto’s veel langere ritten aanmoedigen dan fietsen. ↩︎
Ford, Dexter. “As Cars Are Kept Longer, 200,000 Is New 100,000.” New York Times, March 16, 2012. https://www.nytimes.com/2012/03/18/automobiles/as-cars-are-kept-longer-200000-is-new-100000.html?_r=2&ref=business&pagewanted=all& ↩︎
Zheng, Fanying, et al. “Is bicycle sharing an environmental practice? Evidence from a life cycle assessment based on behavioral surveys.” Sustainability 11.6 (2019): 1550. https://www.mdpi.com/2071-1050/11/6/1550 ↩︎
Een vergelijking van de levenscyclusemissies van een bamboe versus een aluminium fiets liet weinig verschil zien (233 vs. 238 kg CO2). [6] ↩︎
Larsen, Jonas, and Mathilde Dissing Christensen. “The unstable lives of bicycles: the ‘unbecoming’of design objects.” Environment and Planning A: Economy and Space 47.4 (2015): 922-938. https://orca.cardiff.ac.uk/id/eprint/131212/1/M%20Christensen%202015%20the%20unstable%20lives%20of%20bicycles%20ver2%20postprint.pdf ↩︎

Waarom ik geen nieuwe laptops meer koop

Sun, 20 Dec 2020 00:00:00 +0000

Foto: Low-tech Magazine wordt geschreven en gepubliceerd op een ThinkPad X60s uit 2006.

Als freelance journalist – of kantoorklerk zo je wil – was ik er altijd van overtuigd dat ik een degelijke computer nodig had, en dat er voor kwaliteit betaald moet worden. Van 2000 tot 2017 versleet ik drie laptops die me in totaal zo’n 5.000 euro hebben gekost – ongeveer 300 euro per jaar over de hele periode. De gemiddelde levensduur van elk van die drie laptops was 5.7 jaar.

In 2017, ergens tussen het offline halen van mijn kantoor, besloot ik geen nieuwe laptops meer te kopen. In plaats daarvan stapte ik over op een tweedehands toestel uit 2006 dat ik online kocht voor 50 euro. Met een nieuwe batterij, een eenvoudige hardware upgrade, en een software downgrade, doet de machine alles wat ik wil en nodig heb – en dat voor een totaalprijs van minder dan 150 euro.

Als mijn laptop uit 2006 het net zo lang volhoudt als mijn vorige drie machines – nog ongeveer 1 jaar te gaan – heeft hij slechts 26 euro per jaar gekost. Dat is ongeveer tien keer minder dan wat de vorige laptops me hebben gekost. Ook de milieuschade die wordt aangericht is tien keer kleiner.

Energie- en materiaalverbruik van een laptop

Volgens de meest recente levenscyclusanalyse kost de productie van een laptop tussen de 3.010 en 4.340 megajoule aan primaire energie – ontginning van het materiaal, productie en verkoop van het toestel inbegrepen. ¹

Elk jaar kopen we wereldwijd 160 à 200 miljoen laptops. Dat betekent dat de wereldproductie van laptops per jaar 480 à 868 petajoule aan energie kost, wat ongeveer gelijk is aan een kwart tot bijna de helft van alle energie die wereldwijd door zonnepanelen wordt geleverd (2.023 petajoule in 2018). ² Bovendien bevat een laptop een grote verscheidenheid aan materialen, waaronder mineralen die om economische, sociale, geochemische of geopolitieke redenen schaars zijn. ³⁴

Het produceren van microchips is een erg energie- en materiaalintensief proces, maar dat is slechts de helft van het verhaal. De hoge milieukost van een computer is ook het gevolg van de erg korte levensduur van de toestellen. De meeste laptops die we kopen dienen als vervanging van een ouder toestel. Laptops worden gemiddeld om de drie jaar (bedrijfstoestellen) tot vijf jaar (privétoestellen) vervangen. ³ Mijn 5.7 jaar per computer is dus geen uitzonderlijke situatie.

Energieverbruik laptops daalt niet

De studie die hierboven wordt geciteerd, dateert van 2011 en heeft betrekking op een laptop die in 2001 op de markt was: de Dell Inspiron 2500. Alle begrip als je denkt dat deze “meest recente analyse van de levenscyclus van een laptop” gedateerd is, maar dat is niet zo. Een studie uit 2015 laat namelijk zien dat de milieukost van een computer ongewijzigd blijft doorheen de tijd. ⁵

De wetenschappers haalden 11 soortgelijke laptops uit elkaar, gemaakt tussen 1999 en 2008. Ze wogen de verschillende componenten en maten het oppervlak aan silicium op de moederborden (alsook voor 30 DRAM-kaarten die tijdens dezelfde periode werden geproduceerd). Hieruit bleek dat de totale massa en de materiaalcompositie van de belangrijkste componenten – batterij, moederbord, harde schijf, geheugen – niet betekenisvol veranderden, ook al werden de productieprocessen steeds efficiënter.

De reden hiervoor is dat verbeteringen in de efficiëntie van de productieprocessen worden gecompenseerd door verbeteringen in de functionaliteit van de laptop, die steeds sneller en krachtiger wordt. Dezelfde dynamiek verklaart ook waarom nieuwe laptops geen lager elektriciteitsverbruik hebben in vergelijking met oudere toestellen: nieuwe laptops zijn efficiënter, maar die vooruitgang wordt gecompenseerd door de toename in rekenkracht en geheugen.

Beperkte levensduur

Dit alles betekent dat het vervangen van een oude laptop door een nieuwe laptop geen enkele voordeel biedt, noch voor het milieu, nog voor de consument. Wat wel loont, zowel voor de planeet als voor de portemonnee, is je laptop zo lang mogelijk gebruiken. Zeker nu laptops een volwassen technologie zijn, met meer dan voldoende rekenkracht. Slechts één probleem: wie probeert zijn of haar laptop langer dan een paar jaar te gebruiken, loopt al snel tegen een hoop frustraties aan. Ik schets mijn ervaringen hieronder, en ik veronderstel dat ze voor veel mensen herkenbaar zullen zijn.

Foto: De drie nieuwe laptops waar ik tussen 2000 en 2017 op werkte.

Mijn eerste laptop: Apple iBook (2000-2005)

In 2000, toen ik als freelance wetenschaps- en technologiejournalist aan de slag was bij Belgische kranten en tijdschriften, kocht ik mijn eerste laptop: een Apple iBook. Een kleine twee of drie jaar later wilde de oplader niet meer meewerken. Toen ik hoorde wat een nieuwe oplader kostte, was ik zodanig in shock door de prijs dat ik weigerde een nieuwe oplader te kopen. Opladers zijn erg goedkoop te produceren, maar Apple verkoopt ze (nog steeds) peperduur. In plaats daarvan slaagde ik erin de oplader nog enkele jaren te gebruiken: eerst door hem onder een stapel boeken te leggen, en toen dat niet meer werkte, door hem in een bankschroef te klemmen. Ik heb nooit meer iets van Apple gekocht.

Mijn tweede laptop: IBM ThinkPad R52 (2005-2013)

Toen de oplader het tenslotte helemaal opgaf in 2005, besloot ik op zoek te gaan naar een nieuwe laptop. Ik had maar één eis: de oplader moest lang meekunnen of op z’n minst goedkoop te vervangen zijn. Ik kreeg uiteindelijk meer dan wat ik zocht. Ik kocht een IBM Thinkpad R52 en het was liefde op het eerste gezicht. Mijn IBM laptop was de complete tegenpool van mijn iBook en niet enkel qua design (een rechthoekige, zwarte doos). Veel belangrijker: dit toestel was gebouwd om lang mee te gaan, om betrouwbaar te zijn, en om gerepareerd te kunnen worden.

Circulaire en modulaire producten zijn erg trendy tegenwoordig, kan de levensduur van een IBM laptop eindeloos verlengd worden door gaandeweg elk onderdeel te vervangen. De vraag is dus niet hoe we naar een circulaire economie kunnen toegroeien, maar eerder waarom we er steeds verder van weg drijven.

De vraag is niet hoe we naar een circulaire economie kunnen toegroeien, maar eerder waarom we er steeds verder van weg drijven.

Mijn Thinkpad was een stuk duurder dan mijn iBook, maar dat geld ging tenminste naar een degelijk toestel en niet naar een schattig ontwerp. De oplader gaf geen problemen en toen ik hem tijdens een reis kwijt raakte, kon ik voor weinig geld een nieuwe kopen. Wist ik toen veel dat deze gelukkige aankoop een eenmalige gebeurtenis zou zijn.

Foto: De IBM ThinkPad R52 uit 2005.

Mijn derde laptop: Lenovo Thinkpad T430 (2013-2017)

We maken een sprong naar 2013. Ik woon ondertussen in Spanje en heb Low-Tech Magazine opgericht. Ik werk nog steeds op mijn IBM Thinkpad R52 uit 2005, maar er duiken stilaan wat problemen op. Die hebben niet zozeer te maken met de laptop zelf, maar met de software die erop draait.

Ten eerste verplicht Microsoft mij tot een upgrade van mijn besturingssysteem omdat Windows XP vanaf 2014 niet meer ondersteund zal worden. Ik heb geen zin om geld te besteden aan iets wat ik in feite niet wil, en bovendien zou het nieuwe besturingssysteem teveel rekenkracht en geheugen eisen van mijn oude laptop. Daarnaast had ik de indruk dat de laptop steeds trager werd. Kortom: ik trapte in de val die de hardware en software fabrikanten voor ons hebben opgezet, en besloot dat ik een nieuwe laptop nodig had.

Ondertussen was ik zo gehecht aan mijn Thinkpad, dat het me logisch leek om een nieuw model te kopen. Slechts één probleem: in 2005, net nadat ik mijn eerste Thinkpad had gekocht, werd de computerafdeling van IBM overgekocht door het Chinese bedrijf Lenovo, nu de grootste producent van laptops ter wereld. Chinese bedrijven staan niet bekend voor hun kwaliteitsvolle producten, maar aangezien de Thinkpads van Lenovo er net zo uit zagen als die van IBM, waagde ik mijn kans. Ik kocht een Lenovo Thinkpad T430 in April 2013 – aan een stevige prijs, maar ik ging ervan uit dat er voor kwaliteit betaald moet worden.

Helaas werd het bijzonder snel duidelijk dat ik een foute keuze had gemaakt. Om te beginnen moest ik de nieuwe laptop tweemaal terugsturen omdat de behuizing misvormd was. Toen ik uiteindelijk een toestel ontving dat niet kwakkelde op mijn schrijftafel, diende zich er snel een nieuw probleem aan: de toetsen van het toetsenbord kwamen los. Ik herinner me het ongeloof nog goed toen dat voor het eerst gebeurde. De IBM Thinkpad stond bekend om zijn robuuste toetsenbord. Als je het wilde breken, had je een hamer nodig. Lenovo vond dat duidelijk minder belangrijk en had het toetsenbord stilzwijgend vervangen door een inferieur alternatief. Ik kan een redelijk aggresieve typist zijn, maar ik heb nooit eerder een toetsenbord gebroken.

Misnoegd bestelde ik een vervangtoets voor 15 euro. In de maanden erna werden vervangtoetsen een vaste kost. Nadat ik meer dan 100 euro had uitgegeven aan plastic toetsen die snel opnieuw zouden afbreken, telde ik dat er 90 toetsen op het bord staan. Om die allemaal slechts één keer te vervangen had ik dus 1350 euro nodig. Ik vond een tijdelijke oplossing in een extern toetsenbord. Maar dat bleek onpraktisch, zeker als ik de laptop onderweg wilde gebruiken. En waarom koop je anders een laptop?

Ik kon er niet meer omheen: ik had een nieuwe computer nodig. Opnieuw. Maar welke dan? Zeker en vast geen toestel dat door Lenovo of Apple gemaakt was.

Foto: Om alle toetsen van mijn Lenovo T430 slechts één keer te vervangen had ik 1350 euro kunnen neertellen.

Mijn vierde laptop: IBM Thinkpad X60s (2017-nu)

Ik kon maar niet vinden wat ik zocht en besloot uiteindelijk terug te keren in de tijd. Het begon me te dagen dat nieuwe laptops van slechtere kwaliteit zijn dan oudere laptops, ook al hebben ze een veel hoger prijskaartje. Ik ontdekte dat Lenovo de toetsenborden verving in 2011 en begon veilingsites af te schuimen op zoek naar Thinkpads die voor 2011 gemaakt waren. Ik had mijn Thinkpad R52 uit 2005 van onder het stof kunnen halen, maar ik was intussen gewend geraakt aan een Spaans toetsenbord terwijl de R52 een Belgisch toetsenbord had.

In April 2017 koos ik uiteindelijk voor een tweedehands Thinkpad X60s uit 2006. ⁶ In December 2020 vierde deze laptop zijn 14de verjaardag – wat hem minstens drie keer ouder maakt dan de gemiddelde laptop. Ik heb de machine nu ongeveer 4,5 jaar in dienst. Het is een bijzonder compact en licht model (1,43 kg versus 3,2 kg voor de Thinkpad R52) dat vrijwel onverwoestbaar is. De laptop overleefde al een val van een tafel op een betonnen vloer. Het toetsenbord is mijn beste vriend.

Mijn X60S doet bijna alles wat ik wil dat hij doet. Ik schrijf mijn artikels, doe mijn research en onderhoud de websites allemaal op dit toestel. Ik heb de machine mee op het podium genomen om tijdens lezingen afbeeldingen te projecteren op een groot scherm. Het enige wat ontbreekt is een webcam. Maar dat is snel opgelost door de vervloekte laptop met de gebroken toetsen weer even in te schakelen, zodat het onding tenminste nog ergens voor dient. Ik zou ook een externe webcam kunnen aansluiten, of overschakelen naar een Thinkpad X200 uit 2008, een iets nieuwere versie van mijn X60s mét webcam.

Foto: Mijn ThinkPad X60s.

Hoe je van een oude laptop een nieuwe maakt

Het volstaat echter niet om gewoon een oude laptop te kopen. Het werkt alleen als je ook een upgrade doorvoert in de hardware, en tegelijk een downgrade doorvoert in de software. Vooral dat laatste is essentieel.

1. Gebruik zuinige software

Mijn laptop draait op Linux Lite, één van de vele open-source besturingssystemen die speciaal ontwikkeld zijn om op oude computers te draaien. Het gebruik van een Linux besturingssysteem is niet zomaar een suggestie. Een oude laptop oplappen doe je niet met Microsoft Windows of Apple OS, want dan loopt je machine vast nog voor je ze goed en wel hebt opgestart. De veroudering van laptops wordt in de eerste plaats aangedreven door steeds ‘zwaardere’ software, inclusief het besturingssysteem.

Linux Lite heeft geen flitsende visuals zoals de nieuwste Apple en Windows interfaces die wel hebben. Het heeft daarentegen een herkenbare grafische look zonder franjes, die allesbehalve voorbijgestreefd is. Het besturingssysteem neemt weinig ruimte in op de harde schijf en vraagt nog minder geheugen en rekenkracht. Het resultaat is dat een oude laptop, ondanks de beperkte presaties, toch vlot en snel werkt. Ik gebruik ook zuinige browers zoals Vivaldi en Midori, en maak gebruik van LibreOffice voor kantoortoepassingen. Bovendien worden de artikels voor de nieuwe website opgesteld en gepubliceerd in het uiterst zuinige tekstformaat (.txt).

Na zolang met Microsof Windows gewerkt te hebben, stond ik er versteld van hoe goed de Linux besturingssystemen werken – meer nog omdat je ze gratis kan downloaden en installeren. Daarbij steelt Linux geen persoonlijke gegevens, en probeert het je niet voor altijd aan een bepaald product te binden – in tegenstelling tot de nieuwste systemen van zowel Microsoft als Apple. Helaas biedt zelfs Linux geen 100% bescherming tegen veroudering. Zo zette Linux Lite dit jaar de ondersteuning voor computers met een 32-bit besturingssysteem stop, wat betekent dat ik nu op zoek moet naar een ander Linux systeem (of een iets nieuwere laptop).

2. Vervang de harde schijf door een solid-state drive

De laatste jaren heeft de veel snellere solid-state drive (SSD) de klassieke harde schijf (HDD) verdrongen. Hoewel je een oude laptop al kan oplappen door eenvoudigweg van besturingssysteem te veranderen, zorgt de switch van HDD naar SSD voor een enorm verschil. Met een nieuwe SSD – die je tussen de ongeveer 20 euro (120 GB) en 100 euro (960 GB) betaalt – heb je een toestel dat net zo snel werkt als een nieuwe laptop. Mensen lachen wel eens met mijn laptop, maar dat blijft niet duren als ze merken dat het ding sneller draait dan hun peperdure machine.

Hoe je een SSD installeert, is eenvoudig op te zoeken en net zo eenvoudig om te doen. Solid-state drives werken geruisloos en zijn beter bestand tegen fysieke schokken, maar zouden een kortere levensverwachting hebben dan klassieke harde schijven. Mijn SSD werkt intussen 4,5 jaar. Het lijkt erop dat zowel vanuit financieel als ecologisch standpunt de aankoop van een oude laptop met een nieuwe SSD een betere keuze is dan de aankoop van een volledig nieuwe laptop, ook als de SSD om de zoveel jaar aan vervanging toe is.

Reservelaptops

Ondertussen is mijn strategie geëvolueerd. In 2018 en 2020 kocht ik twee identieke modellen voor een gelijkaardige prijs, om ze als reservetoestellen en als bron voor reserveonderdelen te gebruiken. Sinds mijn oorspronkelijke aankoop botste ik op twee technische problemen. Na een jaar ging de ventilator stuk. Maar die werd snel hersteld in een rommelig IT-winkeltje in Antwerpen, uitgebaat door een man van Chinese afkomst.

Hij vertelde me dat mijn opgelapte ventilator nog een zestal maanden zou meegaan, maar het ding draait drie jaar later nog steeds. Het tweede probleem deed zich voor in 2019: de X60s weigerde plots zijn batterij op te laden. Mijn vervloekte laptop uit 2013 leed aan dezelfde kwaal. Het lijkt een vaker voorkomend probleem met Thinkpads, maar ik heb het nog niet kunnen oplossen. Het was ook niet echt nodig want ik neem nu één van mijn reservelaptops als ik buitenshuis wil of moet werken.

Foto: Drie identieke laptops uit 2006, allemaal in werkende staat, voor minder dan 200 euro.

Foto: Binnenin de Thinkpad X60s. Bron: [Hardware Maintenance Manual](https://download.lenovo.com/ibmdl/pub/pc/pccbbs/mobiles_pdf/42x3550_04.pdf).

De magische SD-card

Dit is het moment om mijn magische SD-kaart voor te stellen, een andere hardware upgrade die het gebruik van oude laptops sterk vereenvoudigt. Veel mensen bewaren hun persoonlijke bestanden op de harde schijf van hun computer en maken – als alles goed gaat – back-ups op externe schijven, kaarten, sticks, etc. Ik doe net het omgekeerde.

Al mijn data staat op een SD-kaart van 128 GB, die ik in eender welke van mijn Thinkpads kan stoppen. Vervolgens maak ik maandelijkse back-ups van die SD-kaart op externe opslagmedia. Ik maak ook regelmatige back-ups van bestanden waaraan ik op dat moment werk, die ik tijdelijk bewaar op de drive van de computer waarop ik werk. Deze methode is bijzonder handig en betrouwbaar gebleken, althans voor mij: ik verlies geen documenten meer door computerproblemen.

Een ander voordeel is dat ik op eender welke computer kan werken en niet afhankelijk ben van een bepaald toestel om toegang te hebben tot mijn werk. Eenzelfde voordeel krijg je door alles online te bewaren, maar SD-kaarten zijn een stuk duurzamer en werken bovendien zonder internetverbinding.

Zelfs als twee van mijn laptops het op dezelfde dag zouden begeven, kan ik nog steeds doorwerken op de derde alsof er niets aan de hand is. Alles wat ik moet doen is de SD-card in een ander toestel stoppen. Aangezien ik nu twee laptops afwissel – één met en één zonder batterij – kan ik ze ook op verschillende plaatsen achterlaten en van de ene naar de andere plek fietsen met enkel een SD-kaart op zak. Doe me dat maar na met je gloednieuwe, peperdure laptop. Ik kan mijn drie laptops ook naast elkaar zetten, als ik extra schermen nodig heb.

Een SD-kaart kan de prestaties van een oude laptop met een klassieke harde schijf ook sterk verbeteren. In dat geval is het dan ook niet echt nodig om de harde schijf door een solid-state drive (SSD) te vervangen. Mijn reservelaptop heeft geen SSD en werkt soms traag als ik zware websites bezoek. Daarentegen kan ik een map of een document in een oogwenk openen, omdat die op de SD-kaart wordt bewaard. De SD-kaart zorgt er ook voor dat de harde schijf vlot kan werken omdat ze quasi leeg is. Ik weet niet hoe eenvoudig het is bij andere laptops, maar al mijn Thinkpads hebben een gleuf voor SD-kaarten.

De kosten

Laten we dan eens een volledige kostenraming maken, inclusief de inverstering in reservelaptops en hardware-upgrades. Ik gebruik de huidige prijzen voor zowel SSD-schijven als SD-kaarten, die een stuk goedkoper zijn geworden sinds ik ze zelf kocht:

ThinkPad X60s: 50 euro
ThinkPad X60s reservelaptop: 60 euro
ThinkPad X60 reservelaptop: 75 euro
Twee vervangbatterijen: 50 euro
240 GB solid-state drive: 30 euro
128 GB SD-card: 20 euro
Totaal: 285 euro

Zelfs wanneer je het totaalpakket koopt, ben je amper 285 euro kwijt. Als ik ook nog twee SSD’s in de reservelaptops stop, dan wordt dat 345 euro. Voor die prijs kan je misschien wel de meest waardeloze nieuwe laptop kopen, maar in elk geval zitten daar geen twee reservetoestellen bij.

Kan je met deze drie laptops tien jaar verder, dan betaal je 28,50 euro per jaar. Mogelijks moet je hier en daar een SSD of een SD-kaart vervangen, maar dat zal het grote verschil niet maken. Bovendien bespaar je de milieuschade die de productie van een nieuwe laptop elke 5,7 jaar veroorzaakt.

Foto: Ik hoef de komende tien jaar geen nieuwe laptops meer te kopen.

Drijf het niet te ver

Hoewel ik mijn Thinkpad X60s als voorbeeld heb gebruikt, werkt dezelfde strategie net zo goed met andere Thinkpad-modellen – hier heb je een overzicht van alle modellen die ooit werden gemaakt – en met laptops van andere merken (waar ik niets van af weet). Als je liever niet via veilingssites op zoek gaat, kan je ook je dichtstbijzijnde tweedehandswinkel een bezoekje brengen, waar je waarschijnlijk nog garantie krijgt. De kans is groot dat je helemaal geen nieuwe laptop moet kopen, aangezien de meeste mensen thuis nog oude laptops hebben liggen.

Je hoeft niet noodzakelijk terug te keren naar 2006. Ik hoop dat het duidelijk is dat ik met mijn laptop uit 2006 een statement probeer te maken. Wellicht is een laptop uit 2006 zowat het verst dat je terug in de tijd kan gaan met behoud van werkcomfort. Mijn eerste poging was een Thinkpad X30 uit 2002, maar dat was een stap te ver. Die laptop gebruikt een ander type oplader, heeft geen gleuf voor SD-cards, en ik kreeg de Wifi niet aan de praat. Wie mijn methode wil volgen, kiest best een wat jonger toestel, bijvoorbeeld uit 2010. Dan heb je vaak al een webcam en een 64-bit architectuur. Vooral dat laatste maakt compatibiliteit met moderne software een stuk makkelijker. Je kan ook teruggaan naar de jaren 1990, maar dan zal je het zonder USB of Wifi moeten stellen.

De keuze van een laptop hangt ook af van wat je ermee wil doen. Als je een computer voornamelijk gebruikt om te schrijven, te surfen op het internet, te mailen, of voor licht entertainment, kan je het net zo goedkoop doen als ik. Doe je daarentegen grafisch of audiovisueel werk, wordt het ingewikkelder, al is het omdat je dan waarschijnlijk op een Apple computer werkt. In principe kan je op dezelfde manier te werk gaan, op een iets jongere en duurdere laptop dan de mijne, maar het werkt alleen als je naar een Linux besturingssysteem overstapt. Wat kantoorsoftware betreft is Linux veel beter dan commerciële aternatieven, maar helaas heb ik zelf geen ervaring met grafische Linux software. Het is een onderwerp voor een volgend artikel.

Dit is een hack, geen nieuw economisch model

Hoewel het groeikapitalisme ons nog decennialang zou kunnen voorzien van gebruikte laptops, is mijn strategie een hack en geen economisch model. Het is een manier om een economisch systeem te saboteren dat ons dwingt zoveel mogelijk te consumeren. Een veel betere oplossing is natuurlijk een ander economisch model, waarin alle laptops worden gebouwd als een Thinkpad uit 2010 of ouder. Als gevolg zou de verkoop van laptops flink dalen, maar dat is natuurlijk precies wat wenselijk is.

“Vooruitgang” in zowel hardware als software bepaalt het tempo waarmee computers gedateerd raken, maar tegenwoordig is vooral software de bepalende factor. Een computer van 15 jaar oud heeft alle hardware die je nodig hebt, maar is niet compatibel met de nieuwste (commerciële) software. Dit is niet alleen het geval voor besturingssytemen, maar voor elk type software, van games en kantoortoepassingen tot websites. Om laptops duurzamer te maken, zou dus vooral de sofware-industrie haar producten lichter moeten maken. Hoe lichter de software, hoe langer onze laptops meekunnen en hoe minder energie er nodig is om ze te produceren en te gebruiken.

Kathy Vanhout hielp mee bij de vertaling van dit artikel uit het Engels.

Foto’s: Jordi Manrique Corominas, Adriana Parra, Roel Roscam Abbing

Deng, Liqiu, Callie W. Babbitt, and Eric D. Williams. “Economic-balance hybrid LCA extended with uncertainty analysis: case study of a laptop computer.” Journal of Cleaner Production 19.11 (2011): 1198-1206. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0959652611000801 ↩︎
International Renewable Energy Agency (IRENA). https://www.irena.org/solar ↩︎
André, Hampus, Maria Ljunggren Söderman, and Anders Nordelöf. “Resource and environmental impacts of using second-hand laptop computers: A case study of commercial reuse.” Waste Management 88 (2019): 268-279. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0956053X19301825 ↩︎ ↩︎
Bihouix, Philippe. The Age of Low Tech: Towards a Technologically Sustainable Civilization. Policy Press, 2020. https://bristoluniversitypress.co.uk/the-age-of-low-tech ↩︎
Kasulaitis, Barbara V., et al. “Evolving materials, attributes, and functionality in consumer electronics: Case study of laptop computers.” Resources, conservation and recycling 100 (2015): 1-10. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0921344915000683 ↩︎
Lenovo nam IBM’s PC business over in 2005, strinkt genomen, kocht ik dus een Lenovo Thinkpad X60s. Maar de hardware was toen nog niet aangepast en de laptops hadden zowel IBM als Lenovo als merknaam op hun behuizing staan. Mijn reservelaptop, een quasi-identiek model van hetzelfde jaar (X60 in de plaats van X60s) draagt nog geen enkele vermelding van Lenovo. ↩︎

Maak Alles Samen: Open Modulaire Hardware

Sat, 15 Dec 2012 00:00:00 +0000

Teruggrijpen naar traditionele ambachten is één manier om de wegwerpmaatschappij stokken in de wielen te stelen. In dit artikel bespreken we een tweede mogelijkheid: het ontwerp van modulaire gebruiksvoorwerpen, waarvan de afzonderlijke onderdelen na gebruik kunnen dienen voor het ontwerp van een nieuw gebruiksvoorwerp.

Een aantal opmerkelijke projecten combineert de modulariteit van systemen zoals LEGO en Meccano met de collaboratieve kracht van initiatieven zoals Wikipedia of Linux. Het doel is een open modulair ontwerpsysteem gericht op het hergebruik van onderdelen, dat niet alleen duurzaam maar ook democratisch is.

Een modulair systeem combineert de voordelen van standaardisatie (onderdelen kunnen in grote aantallen en dus goedkoop worden geproduceerd) met de voordelen van maatwerk (met een relatief klein aantal verschillende onderdelen kunnen heel veel verschillende, unieke objecten worden gebouwd). Modulariteit vind je in min of meerdere mate terug bij heel wat producten (computers en fietsen zijn goede voorbeelden), maar de meest complete modulaire systemen kennen we uit onze kindertijd: LEGO (op de markt sinds 1947) en Meccano (op de markt sinds 1902).

Beide systemen bestaan uit een relatief klein aantal verschillende elementaire bouwstenen waarmee alle mogelijke objecten kunnen worden gebouwd. Die constructies kunnen vervolgens weer makkelijk uit elkaar worden gehaald, om met dezelfde bouwstenen iets totaal nieuws te bouwen. Naast de elementaire bouwstenen zijn er ook een groot aantal specifieke bouwstenen, die minder veelzijdig zijn maar de mogelijkheden tot maatwerk nog veel groter maken.

Alle verschillende bouwstenen van LEGO of Meccano passen in elkaar omdat ze allemaal volgens strikte regels zijn ontworpen. De gaatjes (Meccano) of noppen (LEGO) staan op een welbepaalde afstand van elkaar en hebben een specifieke diameter, terwijl de afmetingen van de bouwstenen precies op elkaar zijn afgestemd.

Het langdurige succes van LEGO en Meccano is gebaseerd op het feit dat die regels nooit zijn veranderd. Alle nieuwe bouwstenen die in de loop der jaren werden toegevoegd, zijn compatibel met de al bestaande bouwstenen. Kinderen vandaag kunnen hun LEGO- of Meccano-collectie perfect uitbreiden met de collectie van hun ouders of grootouders. Tweedehands is het speelgoed dan ook bijna evenveel waard als nieuw in de winkel.

LEGO voor ontwerpers

OpenStructures (OS), het experimentele project dat vijf jaar geleden werd opgestart door Thomas Lommée, past een soortgelijk modulair constructiemodel toe als LEGO en Meccano, maar dan voor alledaagse gebruiksvoorwerpen. De spil van het systeem is ook in dit geval een set van afmetingen (het “OS grid”), waarvan een vierkant van 4 x 4 centimeter de elementaire bouwsteen of metrische eenheid vormt. Het systeem is schaalbaar: de vierkanten kunnen verder worden onderverdeeld, of ze kunnen worden samengevoegd, terwijl de compatibiliteit met andere onderdelen behouden blijft. Op de illustratie hieronder zie je negen volledige vierkanten van 4 x 4 centimeter bij elkaar.

De grenzen van de vierkanten markeren de afmetingen van rechthoekige onderdelen, de diagonalen bepalen de assemblagepunten, en de ingesloten cirkels definiëren gangbare diameters. Net als bij LEGO of Meccano moet een onderdeel aan minstens één voorwaarde voldoen om compatibel te zijn met andere onderdelen: ofwel moeten de afmetingen overeenkomen met de horizontale lijnen, ofwel moeten de assemblagepunten zich op de juiste afstand van elkaar bevinden, ofwel moeten de diameters dezelfde zijn. Hieronder zie je een onderdeel dat aan twee voorwaarden voldoet.

Op basis van dit eenvoudig universeel systeem kan een zeer groot aantal verschillende onderdelen worden ontworpen, die op verschillende manieren kunnen worden gecombineerd met andere, compatibele onderdelen. Een tweede basisregel is dat alle onderdelen op zo’n manier aan elkaar worden bevestigd dat ze makkelijk te demonteren zijn. Er wordt dus gebruik gemaakt van bijvoorbeeld schroeven of bouten, maar niet van lijm of spijkers.

Open modulair systeem

Er is ook een fundamenteel verschil tussen OpenStructures en systemen zoals LEGO en Meccano. De twee laatstgenoemde zijn ‘gesloten’ modulaire systemen. De onderdelen worden ontworpen en geproduceerd door één welbepaalde fabrikant. Het gevolg is dat alle onderdelen uniform zijn. Alle bouwstenen van LEGO zijn bijvoorbeeld gemaakt uit plastic. Er zijn geen houten, metalen, glazen of keramieken LEGO-bouwstenen. Er is slechts een beperkt assortiment van kleuren. En als een andere ontwerper een geniaal idee heeft voor een onderdeel dat compatibel is met LEGO of Meccano, kan hij of zij dat niet op de markt brengen omdat beide systemen gepatenteerd en afgeschermd zijn.

Open (rechts) vs. gesloten (links) modulair systeem.

OpenStructures is, zoals de naam al doet vermoeden, een ‘open’ modulair systeem. Dat betekent dat iedereen onderdelen kan ontwerpen, zolang ze maar compatibel zijn met de al bestaande onderdelen, en dus met de hierboven beschreven basisregels. Dezelfde benadering wordt al enige tijd succesvol toegepast met ‘open’ software, zoals Linux (een open besturingssysteem), OpenOffice (een open kantoorsoftwarepakket) of WordPress (een open blogplatform). De computercode voor deze systemen wordt geschreven door een groot aantal mensen, die allemaal een onderdeel bouwen van een groter geheel.

Ook Wikipedia kan als een bijzonder succesvol open modulair systeem worden beschouwd, omdat iedereen er naar believen onderdelen of componenten (paragrafen of artikels) aan kan toevoegen. Bij al deze projecten is het van essentieel belang dat alle deelnemers zich aan de basisregels en uitgangspunten houden. Alleen op die manier kan een groot aantal mensen onafhankelijk van elkaar onderdelen toevoegen die onderling compatibel zijn.

Het doel van OpenStructures is dus het ontwerpen van gebruiksvoorwerpen volgens dit ontwerpmodel van open modulaire software. In plaats van computercode of tekst ontwerpt een groot aantal mensen onafhankelijk van elkaar modulaire en onderling compatibele fysieke onderdelen. Anders gezegd: OpenStructures is te vergelijken met een LEGO of Meccano waarvoor iedereen bouwstenen mag ontwerpen. Net als bij software kunnen die onderdelen door andere deelnemers kritisch worden bekeken, aangepast, verder ontwikkeld en op verschillende manieren gecombineerd.

Het voordeel van een open modulair systeem is dat er veel meer kan worden bereikt en dat er veel sneller kan worden geïnnoveerd. Zo heeft Wikipedia op slechts tien jaar tijd de Encyclopedia Britannica (een ‘gesloten’ encyclopedie) vrijwel geheel overbodig gemaakt. Daarnaast zorgt het model ook voor een grote diversiteit. Er zijn honderden verschillende versies van Linux en het wiki-sjabloon wordt ook voor duizenden andere informatieve projecten gebruikt. Dezelfde voordelen zijn ook te verwachten als een open modulair systeem wordt toegepast op fysieke objecten.

Duurzame gebruiksgoederen

In het geval van objecten biedt een open modulair systeem nog een bijkomend voordeel dat erg belangrijk is. Het stimuleert hergebruik van fysieke onderdelen en componenten, en is daarom een duurzaam alternatief voor de productie van gebruiksgoederen. De meeste producten die nu door middel van een gesloten (en hoofdzakelijk niet-modulair) systeem worden ontwikkeld, belanden na een paar jaar op de afvalberg. Veel fabrikanten van gebruiksgoederen stimuleren de consument om een product zo snel mogelijk te vervangen, ofwel door het product zo in elkaar te zetten dat het snel kapot gaat, ofwel door nieuwe versies van producten te ontwerpen die de vorige versie verouderd maken.

Dat levert niet alleen een gigantische hoop afval op, maar het kost ook veel energie en grondstoffen. Wegwerpproducten kosten de consument bovendien veel geld. Gebruiksgoederen die worden ontworpen via een open modulair systeem, hebben die nadelen niet. Snelle innovatie van producten blijft mogelijk, maar de onderdelen van een verouderde generatie objecten kunnen opnieuw worden gebruikt. Daarbij kunnen producten van een open modulair ontwerpproces veel makkelijker worden hersteld, omdat ze eenvoudig uit elkaar kunnen worden gehaald.

Circulatie van onderdelen

“Terwijl eBay zorgt voor een circulatie van objecten, en cradle-to-cradle zorgt voor een circulatie van materialen, zorgt OpenStructures voor een circulatie van onderdelen en componenten”, vertelt Thomas Lommée in zijn atelier in Brussel. “Onze ambitie is in feite het creëren van puzzels in plaats van statische objecten. OpenStructures moet objecten produceren waarvan niet meer echt duidelijk is wie ze heeft ontworpen. Een object evolueert naarmate het door meer ontwerpers onder handen wordt genomen.”

Een mooi voorbeeld daarvan zijn de keukentoestellen die in het kader van het project werden ontworpen. Een aantal onderdelen die aanvankelijk door een eerste ontwerper werden gemaakt voor een met de hand aangedreven koffiemolen, werden door een tweede ontwerper gebruikt om er, samen met andere onderdelen, een koffiezetapparaat mee te maken (foto hierboven links, ontwerp door Jesse Howard). Dat apparaat werd vervolgens door een derde ontwerper verder ontwikkeld tot een waterfilter (foto hierboven rechts, ontwerp door Dries Verbruggen).

Bij die laatste metamorfose werd de plastic fles die als waterreservoir diende voor het koffiezetapparaat, vervangen door een doorgesneden glazen fles met daarin een filter van klei. Voor het overige is het apparaat identiek. Thomas Lommée: “Door componenten toe te voegen, weg te halen of op een andere manier te gebruiken, krijg je een familie van objecten.”

Transportfiets

Een ander prototype dat uit OpenStructures ontstond, is de transportfiets die Jo Van Bostraeten ontwierp. Hier gaat het om een ander niveau van modulariteit. Het achterste deel van de ‘open bakfiets’ is afkomstig van een gewone fiets. Het frame werd doorgezaagd en het uiteinde ervan werd compatibel gemaakt met het open modulair systeem. De voorkant van de fiets kan daardoor volledig modulair worden opgebouwd. Zo ontwierp Van Bostraeten op basis van hetzelfde frame zowel een transportfiets met twee als met drie wielen.

Open transportfiets

Lommée en Van Bostraeten ontwikkelden samen ook een modulair motorblok. Het blok bevat een elektrische motor, de aandrijving en de wielen. Daarop kan een soortgelijk blok worden geplaatst dat de batterij bevat. Aangezien het motorblok compatibel is met alle OpenStructures onderdelen, kan het aan het voorste deel van de “fiets” worden vastgemaakt. Het resultaat is dan niet langer een fiets maar een gemotoriseerd transportvoertuig.

Van kinderspeelgoed tot reiskoffer

Het meest recente resultaat van het OpenStructures project is een verzameling kinderspeelgoed. Opmerkelijk is dat deze hele collectie voortkwam uit één component van de transportfiets, namelijk de transportbak (of BlocBox). Die is opgebouwd uit modulaire stukken die aan elkaar worden geschroefd, en dus ook op verschillende manieren kunnen worden gecombineerd. Verschillende ontwerpers gingen met de onderdelen aan de slag. Daaruit kwamen onder meer een slede, een kinderstoel, een graafmachine en een schommel voort.

“Kinderspeelgoed heeft doorgaans een heel korte levensduur”, zegt Lommée. “Een kind wordt groter en verliest interesse in een stuk speelgoed. Het kan misschien nog worden gebruikt door jongere broertjes of zusjes, maar daarna belandt het ergens op zolder, of het wordt weggegooid. Met modulaire componenten kan steeds iets nieuws worden gebouwd. En als het kind groot is, kan er bijvoorbeeld ook een reiskoffer of een gereedschapskist mee worden gemaakt, of kan het onderdeel worden van een transportfiets.”

Online database

Het hergebruik van onderdelen wordt vergemakkelijkt en gestimuleerd door een online database, die op drie manieren kan worden gebruikt.

Ten eerste kan je een overzicht opvragen van alle objecten die volgens het systeem zijn ontworpen en gemaakt. Bij elk object kan je zien uit welke compatibele onderdelen het bestaat.

Omgekeerd kan je een overzicht opvragen van alle onderdelen die volgens het systeem zijn ontworpen en gemaakt. Bij elk onderdeel kan je zien voor welke componenten en objecten ze kunnen dienen. Tot slot kan je een overzicht opvragen van alle componenten. Je kan zien uit welke onderdelen ze bestaan en welke objecten ermee gemaakt kunnen worden.

Bij alle onderdelen, componenten en objecten vind je ook bijkomende informatie: wat zijn de afmetingen, uit welke materialen bestaan ze, wie heeft ze ontworpen, waar kan je ze bestellen, hoeveel kosten ze en wat is de licentie die erbij hoort? Alle onderdelen en componenten krijgen bovendien een serienummer. Een open modulair object dat niet langer nodig is, kan dus uit elkaar worden gehaald, waarna het serienummer van alle onderdelen of componenten kan worden ingegeven in de database. Zo kan je zien welke andere objecten je met dezelfde onderdelen en componenten kan bouwen.

Ontbrekende onderdelen en componenten kunnen vervolgens via de database makkelijk worden gevonden: ofwel door ze online te bestellen, ofwel door met de serienummers naar een winkel te stappen, ofwel door het digitaal plan te downloaden en ze zelf te maken.

Niet iedereen is een doe-het-zelver

Open modulaire productie betekent echter niet dat iedereen zelf gebruiksobjecten in elkaar moet knutselen. Een object zoals het koffiezetapparaat zou op minstens drie verschillende manieren kunnen worden geproduceerd en in de markt kunnen worden gezet.

Een eerste mogelijkheid is dat de consument het digitaal ontwerp (al dan niet tegen betaling) downloadt en vervolgens het product zelf in elkaar zet met onderdelen die hij of zij koopt, hergebruikt, of zelf maakt met behulp van driedimensionale printers en lasersnijders. Dat laatste zou in de toekomst gewoon thuis kunnen gebeuren (als 3D-printers en lasersnijders beter en goedkoper worden), of in een zogenaamde fab lab, waar iedereen er gebruik van kan maken. Er zijn intussen een vijftiental fablabs in België en (vooral) Nederland.

Een tweede mogelijkheid is dat een bedrijf de licentie van het ontwerp koopt (als het ontwerp is beschermd) en het initiatief neemt om een bouwpakket op de markt te brengen, vergelijkbaar met een doos LEGO of Meccano. De consument hoeft dan niet langer de afzonderlijke onderdelen te vinden of te maken, maar zet het product wel nog zelf in elkaar, net zoals hij een IKEA-meubel in elkaar zet.

Een derde optie is dat een fabrikant het apparaat als afgewerkt product op de markt brengt. Bijvoorbeeld een koffiezetapparaat wordt in dit geval verkocht en gekocht als eender welk koffiezetapparaat vandaag. Het verschil is dat het product demonteerbaar is en dat de onderdelen na de gebruiksfase voor de productie van andere objecten kunnen worden gebruikt.

Economisch model: wie fabriceert de onderdelen?

Hoewel het ontwikkelingsproces achter OpenStructures identiek is aan dat van digitale systemen zoals Wikipedia, Linux of WordPress, is er ook een fundamenteel verschil. Thomas Lommée: “Computercode of tekst accumuleert zonder enige materiaalkost. Met objecten is dat anders. Je hebt materiaalkosten, je hebt investeringskosten. Het gaat dus moeizamer dan met software. Maar langs de andere kant schuilt daar wel een economische opportuniteit in. Er bestaat geen succesvol verdienmodel voor Linux of Wikipedia. Maar in het geval van een open modulair ontwerpsysteem voor objecten moet er iemand voor de materialen zorgen.”

Met een model zoals OpenStructures zou op verschillende manieren geld kunnen worden verdiend. Een fabrikant kan ervoor kiezen om een onderdeel in productie te nemen waar hij brood in ziet. Een andere producent kan er voor kiezen om een ontwerp als afgewerkt product of als bouwdoos op de markt te brengen. Een ontwerper kan een digitaal ontwerp uploaden dat vrij te downloaden is voor persoonlijk gebruik, maar niet voor commercieel gebruik. De fabrikant die dat product of een bouwpakket ervan op de markt wil brengen, koopt dan een licentie van de ontwerper.

Ambachtslui kunnen zich toeleggen op het maken van exclusieve, handgemaakte onderdelen of componenten in speciale materialen die dankzij de modulariteit perfect gecombineerd kunnen worden met een in massa geproduceerd modulair product. Anderen kunnen een fablab starten waar mensen voor een maandelijks lidgeld spullen kunnen komen bouwen. Kortom, iedereen kan zijn of haar brood verdienen in het systeem.

Samenwerkingseconomie

Thomas Lommée: “Het is niet onze ambitie om zelf een gigantische fabriek te bouwen die alle mogelijke onderdelen produceert. De bedoeling is niet dat OpenStructures een soort modulaire IKEA wordt. De uiteindelijke ambitie van het project is de creatie van een collectief economisch systeem, waarbij de ene producent baat heeft bij de productie van de andere producent. Want de stukken die de ene produceert, kunnen ook door de andere worden gebruikt. Dé fabriek bestaat straks niet meer. Waar wij naartoe willen, zijn straten vol kleine winkeltjes en werkplaatsen die allemaal een klein onderdeel maken van een groter systeem. Een samenwerkingseconomie, een nieuwe middenstand. Niet één grote speler die alles maakt. Het sociale aspect is ook zeer belangrijk.”

“Ik heb het model beschermd, maar alleen om te verhinderen dat iemand anders dat doet en het vervolgens afsluit”, legt Lommée uit. “Als IKEA een product wil uitbrengen dat compatibel is met ons systeem, dan is dat prima. Maar het model kan alleen maar werken als het open blijft. Hoe groter OS wordt, hoe makkelijker het wordt voor een klein bedrijfje of een ambachtsman om er mee in te stappen. Het volstaat om één slim component te bedenken dat één of meerdere succesvolle toepassingen heeft. Het uiteindelijke doel is het starten van een universele, gezamenlijke puzzel die het toelaat dat een zo breed mogelijk scala van mensen – van ambachtslui tot multinationals – een zo breed mogelijk scala van modulaire componenten ontwerpt, bouwt en uitwisselt.”

Hoe wordt het hergebruik georganiseerd?

OpenStructures ontwikkelde behalve een gemeenschappelijke intermodulaire taal en een online database ook een prototype van een werkplaats/atelier/stockageruimte in de Brusselse deelgemeente Elsene. Dat soort magazijnen en ontmoetingsplaatsen moet de draaischijf worden voor de organisatie van het hergebruik van de onderdelen en componenten.

Lommée: “Als een modulair product niet langer nodig is, en de eigenaar ervan heeft geen zin om zelf met de onderdelen iets anders te maken, dan gooit hij dat product niet weg of brengt hij het niet naar een recyclagepark, maar komt hij naar een plek zoals deze. Wij halen het product uit elkaar en stockeren alle onderdelen. Andere mensen kunnen dan naar hier komen om onderdelen te kopen of om er ter plekke iets anders mee te bouwen, eventueel in combinatie met nieuwe onderdelen die ter plekke ontworpen en gemaakt zouden kunnen worden. Niet iedereen moet zijn eigen producten zelf in elkaar zetten, maar na gebruik komt een modulair object dus altijd in handen van een groep mensen die er wel mee aan de slag wil.”

Prototypes

OpenStructures is een experimenteel project. Het bevindt zich, om in de terminologie van software te blijven, in ‘bètafase’. De objecten, de onderdelen, de database en het atelier zijn allemaal prototypes. De werking van het model wordt sinds vijf jaar getest door studenten en professionele ontwerpers op uitnodiging van Lommée. Ze maken prototypes die vervolgens worden doorgegeven aan andere mensen die er verder op bouwen. Het doel is momenteel het onderzoeken wat de mogelijkheden en beperkingen zijn van een open modulair systeem, en onder welke omstandigheden dit het meest efficient en gunstig kan functioneren.

Thomas Lommée: “Heel het project is een prototype van wat zou kunnen zijn. De ambitie is om te onderzoeken hoe realistisch zo’n alternatief is, en om te leren uit wat we doen. OpenStructures kan mislukken, maar in elk geval zijn de vijf jaar tot nu toe een heel interessant leerproces geweest.”

“Om te slagen heeft het model ook een soort schaarste nodig”, vervolgt Lommée. “Je kan qua kostprijs niet concurreren met producten die in China door goedkope werkkrachten worden gemaakt en vervolgens met goedkope brandstof naar hier worden getransporteerd. We hebben die oefening gemaakt. Je kan met een open modulair systeem producten kan maken die goedkoper zijn dan wanneer je ze hier in een gewone fabriek zou produceren, of ze laat maken door een lokale ambachtsman. Maar ze zijn nog altijd duurder dan producten die uit China komen.”

Grid Beam: de voorloper van OpenStructures

OpenStructures is niet het enige en ook niet het eerste open modulair ontwerpsysteem voor objecten. Het Amerikaanse Grid Beam, dat ontstond in de late jaren zeventig van de twintigste eeuw, is een soort Meccano in groot formaat, gebaseerd op geperforeerde balken uit hout, staal of aluminium. Het systeem werd op zijn beurt geïnspireerd door een methode die al in de jaren zestig werd bedacht door Ken Isaacs: Living Structures. Nog ouder zijn de geodetische koepels van de Amerikaanse architect Buckminster Fuller.

Met Grid Beam zijn al heel wat structuren gebouwd, zoals meubels, tuinkassen, voertuigen, windmolens en constructies voor werkplaatsen. Het mooie is ook in dit geval dat je bijvoorbeeld een stapelbed dat je niet meer nodig hebt, makkelijk kan ombouwen tot een boekenkast, of andersom. Dat kan je als consument veel geld besparen, en het is uiteraard veel duurzamer dan het kopen van een nieuw meubel. Het systeem vergemakkelijkt ook de constructie van objecten: een fout kan makkelijk worden rechtgezet en balken staan als vanzelf loodrecht op elkaar. Bovendien kan je er veel sneller dingen mee bouwen dan wanneer je moet gaan lassen of timmeren.

De uitgangspunten van Grid Beam en OpenStructures zijn zeer gelijklopend (open en modulair, gebouwd met het oog op demontage), maar er zijn ook verschillen. Ten eerste is de ontwerptaal van Grid Beam een stuk minder gesofistikeerd dan die van OpenStructures. De regels schrijven voor dat de balken bepaalde afmetingen hebben en dat de gaten op een welbepaalde afstand van elkaar worden geboord (de afstand tussen de gaten is gelijk aan de breedte van de balk). Dat is alles.

Deze eenvoudige geometrie beperkt de reikwijdte van de objecten die ermee kunnen worden gemaakt. Er kunnen alleen maar rechthoekige frames mee worden gebouwd, en dan nog alleen in een bepaalde schaal – zo is het systeem niet geschikt voor het maken van het frame voor een koffiezetapparaat. Met OpenStructures is een veel grote diversiteit aan objecten mogelijk. De hele infrastructuur rond OpenStructures is er juist op gericht een zo groot mogelijke diversiteit aan compatibele onderdelen te genereren.

Ten tweede is Grid Beam duidelijk een product van het pre-internet tijdperk. Er hoort geen online infrastructuur bij waar je digitale plannen kan downloaden. Wie een Grid Beam design wil kopiëren, wordt aangeraden om naar een foto ervan te kijken en vervolgens de gaatjes in de gebruikte balken te tellen.

Thomas Lommée: “Open modulaire systemen bestaan al lang, maar voor de opkomst van internet bleef dit soort initiatieven heel sterk verbonden aan een lokale gemeenschap. In feite is het internet de ontbrekende schakel. Als je vandaag een knap ontwerp maakt voor een open modulair object, dan zijn er morgen 100 andere mensen die het gaan nabouwen en verder verbeteren.”

Niettemin lijkt Grid Beam na 40 jaar nu toch in een stroomversnelling te raken. In 2009 werd er een boek (PDF) uitgebracht over het systeem en eerder dit jaar werden de geperforeerde balken voor het eerst als bouwpakket te koop aangeboden. Tot nu toe was er geen andere mogelijkheid dan de balken zelf te perforeren, wat erg tijdrovend is en waarvoor je (zeker in het geval van stalen of aluminium balken) gespecialiseerd materiaal voor nodig hebt.

Bit Beam, MakerBeam, OpenBeam en Contraptor

De afgelopen twee jaar zijn een aantal vergelijkbare systemen ontwikkeld die in feite geminiaturiseerde versies zijn van Grid Beam, gericht op het ontwerp van kleinere objecten. Voorbeelden zijn BitBeam en Contraptor. Het laatste is specifiek bedoeld voor het zelf maken van driedimensionale printers en lasersnijders, waarmee vervolgens nieuwe onderdelen kunnen worden gemaakt.

Twee andere systemen, OpenBeam en MakerBeam, zijn dan weer ‘open’ versies van commerciële T-profielen. De structuren van die gesloten systemen structuren zijn weliswaar relatief goedkoop, maar ze werken alleen met speciale schroeven die erg duur zijn – het business model van de scheermesjes dus. De open alternatieven werken met standaard schroeven en bouten.

De onderdelen van al deze systemen worden online te koop aangeboden, maar aangezien het open systemen zijn, kan je ook de plannen downloaden en ze zelf maken of in productie nemen. Uit de eerste ervaringen blijkt dat het erg belangrijk is dat de onderdelen door zoveel mogelijk fabrikanten op zoveel mogelijk plaatsen worden gemaakt. Zoniet kunnen de verzendingskosten zo hoog oplopen dat een modulair systeem voor de consument niet meer rendabel is.

Compatibiliteit van open modulaire systemen

Een heikel punt is de compatibiliteit tussen al deze open modulaire systemen, alsook tussen open modulaire en gesloten modulaire constructiemethoden. Contraptor is compatibel met Grid Beam en met commerciële T-profielen. Bit Beam is compatibel met LEGO Technics, een wat gesofistikeerdere versie van LEGO die meer op Meccano lijkt. Maar daar houdt het op. MakerBeam is niet compatibel met OpenBeam. En OpenStructures is niet compatibel met Grid Beam, en dus evenmin met Contraptor of commerciële T-profielen.

Een belangrijke reden daarvoor is dat OpenStructures geen Amerikaans systeem is. Het is gebaseerd op het internationale metrische systeem (de meter en de centimeter), terwijl Grid Beam gebaseerd is op de Angelsaksische meeteenheid (de duim en de voet). De kans bestaat dus dat Grid Beam straks een soortgelijke online infrastructuur als OpenStructures opzet rond hun systeem, en daar vervolgens een samenwerkingseconomie rond opbouwt. Contraptor deed al iets soortgelijks. De initiatiefnemers van Grid Beam verwijzen op hun website bovendien expliciet naar OpenStructures, met de opmerking dat er van dat systeem “veel te lenen valt”.

Modulaire auto’s

Thomas Lommée: “Je ziet inderdaad hoe langer hoe meer soortgelijke open modulaire systemen ontstaan. Maar elk van die systemen legt andere accenten. Bij Contraptor ligt de nadruk bijvoorbeeld op precisie, aangezien er robots en gesofistikeerde machines mee worden gebouwd. De esthetiek is daar duidelijk niet van belang. Ik ben een ontwerper en dus vooral geïnteresseerd in de vraag of open modulaire systemen ook ‘mooie’ objecten kunnen opleveren, dingen die je een plaats wil geven in je interieur. Je hebt bijvoorbeeld ook WikiSpeed, dat zich op de bouw van een open modulaire auto concentreert. Verder zijn er nog heel wat ‘open hardware’ systemen die niet op modulaire onderdelen zijn gebaseerd, of slechts in zeer beperkte mate, zoals Open Source Ecology. Ik denk niet dat al die systemen noodzakelijk onderling compatibel moeten zijn. De toepassingen zijn heel verschillend.”

“Ik heb uiteraard lang getwijfeld tussen de duim en de centimeter”, vervolgt Lommée. “Maar ik kwam uiteindelijk tot de conclusie dat het metrische systeem makkelijker werkt, zeker in Europa. Bovendien lijkt het systeem ook in de VS en Canada aan de winnende hand. Er is trouwens iemand die een Europese versie van Contraptor heeft gemaakt, gebaseerd op het metrische systeem en compatibel met OpenStructures. Ook denk ik dat de wereld best wel groot genoeg is voor twee systemen. Kijk maar naar de energiestandaarden. Je kan bovendien altijd wel een koppeling tussen twee systemen ontwerpen. Anderzijds besef ik maar al te goed we in een netwerkmaatschappij leven waarin alles verbonden is en gekopieerd wordt. En dat leidt er meestal toe dat er eentje kopje onder gaat. En het is niet altijd de beste standaard die wint. Ik houd dus mijn vingers gekruist.”