Tagarchief: kunststof

FOKKER F27 FRIENDSHIP IS HET MEEST SUCCESVOLLE TURBOPROPTOESTEL ALLER TIJDEN

80_87_INGR22_23_Fokker

De Fokker F27 Friendship won de strijd om het beste Nederlandse ontwerp. Het vliegtuig is mooi, maar dat was niet het uitgangspunt van de mensen die de Friendship ontwierpen. De doordachte aerodynamica, een moderne motor en een gelijmde constructie waren bepalend voor het meest succesvolle turboproptoestel aller tijden.

F-27 verkleind

Lezers van NRC Handelsblad kozen in 2006 de Fokker F27 Friendship tot het beste Nederlandse ontwerp ooit. Em.prof. Jaap Blom wil graag weten wat de considerans is geweest van de jury die het vliegtuig heeft gekozen. Een logische vraag van een ingenieur, die immers primair is geïnteresseerd in hoe anderen het technisch vernuft waarderen dat zich in een ontwerp openbaart. Blom is verantwoordelijk voor het aerodynamisch ontwerp van de F27, zeg maar de buitenkant. We moeten hem teleurstellen. De Fokker Friendship, die zijn eerste vlucht maakte in 1955, is gekozen tot het mooiste blikvangende ding dat de Nederlandse industrie heeft voortgebracht. Bij die verkiezing, die NRC Handelsblad samen met de Premsela Stichting voor Vormgeving organiseerde, ging het vooral om design, om esthetiek. Er is geen considerans. Vraag een groep krantenlezers via het internet wat een mooi Nederlands ontwerp is en de Deltawerken hebben het nakijken, evenals het Dafje, de Philishave, de kantoormeubels van Gispen, het Nederlandse 50 guldenbiljet van Ootje Oxenaar, het NS-logo, de ANWB-paddestoel en het koffiezetapparaat Senseo.

MOOI

De Fokker F27 Friendship is ook mooi. Zet hem naast een ander vliegtuig uit de jaren vijftig en wat direct opvalt, is zijn strakke lijnenspel: de ranke vleugel, de sierlijke, slanke motorgondels en het moderne strakke staartvlak. Maar mooi was niet het oogmerk van de mensen die de Fokker Friendship ontwierpen. Die mensen wisten dat ze één kans zouden krijgen om een volwaardig verkeersvliegtuig te ontwikkelen. En ze wisten dat ze dat moesten doen met weinig geld, mensen, middelen en ervaring. Ze waren zich ervan bewust dat hun grootste kans lag in het ontwikkelen van een opvolger van de Douglas C-47 Dakota, civiel bekend als DC-3. De Dakota was in de jaren vijftig het werkpaard van de luchtvaart, maar had zijn beste tijd gehad. Talrijke vliegtuigbouwers die meer ervaring hadden en beter uitgerust waren, aasden op deze markt.

Fokker, dat in de Tweede Wereldoorlog grotendeels was ontmanteld, had sinds 1945 wel wat toestellen ontwikkeld, militaire lesvliegtuigen, maar dat was geen daverend succes. De Friendship was voor Fokker de technologische vlucht voorwaarts. Het vliegtuig moest niet alleen veel sneller, lichter, sterker, comfortabeler, duurzamer en goedkoper in exploitatie zijn dan de DC-3, maar ook dan zijn eigentijdse concurrenten. Dat was, zonder de kennis en ervaring op dit terrein, een stoutmoedig en vermetel plan.

Zo op het eerste gezicht nam Fokker enorme technische risico’s. De Friendship kreeg een gasturbine die een propeller aandrijft, de zogenoemde turboprop, als motor, terwijl dat type motor net bestond en vrijwel iedereen zwoer bij beproefde zuigermotoren. Het toestel werd een hoogdekker met de vleugel bovenop de romp, terwijl iedereen laagdekkers bouwde. Daarnaast werden grote delen van de constructie gelijmd in plaats van geklonken, en werden op grote schaal kunststofdelen toegepast. De ontwerpers waren zich echter terdege bewust van deze nieuwigheden en lieten niets aan het toeval over. Het ontwerpteam onder leiding van ingenieur H.C. van Meerten discussieerde uitputtend over elk idee. Veranderingen werden eindeloos doorgerekend in hun consequentie voor de prestaties van het vliegtuig.

Fokker in Abudjabi
Fokker in Abudjabi

FRITS DIEPEN

Dat het uiteindelijke resultaat in de verkiezing is gepresenteerd als de verdienste van Van Meerten vindt em.prof.ir. Theo van Bijleveld niet terecht. ‘Het is niet te veel eer voor Van Meerten, maar wel te weinig voor Frits Diepen’, meent Van Bijleveld, die destijds verantwoordelijk was voor de productievoorbereiding en gereedschapproductie.

Frits Diepen was een selfmade zakenman uit Brabant die na de oorlog een bedrijf was begonnen in luchtvaartactiviteiten als verhuur en reparatie van vliegtuigen, en verkoop van onderdelen. Hij kwam bij Fokker als directeur Verkoop. Hij besefte dat een goed vliegtuig alleen geen succes garandeerde. De Ierse luchtvaartmaatschappij Aer Lingus had evenals het Australische TAA wel belangstelling voor het toestel, maar volgens Van Bijleveld wachtten de Ieren af wat de Australiërs zouden doen. ‘We wisten dat het vertrouwen bij de Australiërs zou groeien als het vliegtuig ook in de Verenigde Staten zou worden geaccepteerd´, geeft Van Bijleveld aan. ‘De grote verdienste van Frits Diepen is dat hij de Amerikaanse vliegtuigbouwer Fairchild wist te interesseren voor het in de VS bouwen van de F27 in licentie. De eerste F27 die aan een klant werd afgeleverd was een Fairchild F27 voor de Amerikaanse luchtvaartmaatschappij Piedmont. Daarna volgden de Australiërs en vervolgens de Ieren alras.’ Het succes van de Fokker Friendship schuilt dus niet alleen in Nederlands ingenieursvernuft, maar evenzeer in Hollands koopmanschap. En door de samenwerking met Fairchild leerde Fokker ook productietempo maken, want die Amerikanen hadden wel kaas gegeten van het in een korte tijd veel vliegtuigen produceren.

De Friendship heeft een tijdloos, open ontwerp dat veertig jaar lang – van 1956 tot 1996, waarvan de laatste tien jaar als Fokker 50 – in productie is geweest. Techniek en commercie kwamen samen in de afdeling Product Support. Dat was een grote club mensen die nazorg verleende en een blijvende luchtwaardigheid voor alle afgeleverde vliegtuigen garandeerde. Ook kwamen vliegtuigen terug bij de fabriek voor modificatie. Het ontwerp is gedurende de veertig jaar dat het in productie was, een aantal malen volgens de laatste inzichten gemoderniseerd. Krachtigere motoren, extra of grotere deuren, de romp verlengen: het is allemaal toegepast op nieuwe versies van de F27 en later op de Fokker 50 en 60. Op die manier zijn bijna duizend toestellen gebouwd en is de Friendship vooralsnog het meest succesvolle turbopropvliegtuig aller tijden.

Schreiner-folder

STARTGEWICHT

Een paar technische uitgangspunten waren cruciaal voor het succes. Om de Dakota de loef af te steken was een zo hoog mogelijk laad- en dus startgewicht nodig. Er moest uiteraard wel worden voldaan aan de voorschriften om na vermogensverlies op één motor een veilige vlucht te kunnen maken; de klim onmiddellijk na de start is het meest risicovol en daarbij het belangrijkste aandachtspunt. Juist rond die tijd werd gewerkt aan nieuwe internationale veiligheidsvoorschriften, wat het ontwerpproces nog eens extra ingewikkeld maakte.

Het vliegtuig moet dus zo licht mogelijk zijn, een maximaal motorvermogen hebben en een minimale weerstand. De reden om de vleugel als een doorlopend geheel bovenop de romp te plaatsen was, volgens hoogleraar Blom, de lagere luchtweerstand van deze configuratie. Bij een laagdekker moet de motor op de vleugel worden geplaatst, omdat de propeller voldoende vrijslag, ofwel afstand van de grond, moet houden als het vliegtuig aan de grond staat. Bij een hoogdekker kunnen de motorgondels echter onder de vleugel hangen, zodat de luchtstroom over de vleugel niet wordt verstoord. Het hoofdwielstel is dan in de luwte achter de motor in de gondel op te bergen. In een laagdekker is daarvoor meestal een gestroomlijnde kast onder de vleugel nodig, wat zorgt voor veel meer luchtweerstand. Verder heeft een laagdekker bij de start ook meer interferentie tussen de luchtstroom over de vleugels en die langs de romp.

Een ander voordeel van een hoogdekker is de lage laadvloer en instap, maar dat betekent wel dat het hoofdwielstel zeer lange en zware poten nodig heeft. Om die iets korter te maken is de onderkant van de romp enigszins afgeplat, wat eveneens de bij dit toestel loze ruimte onder de cabinevloer zo klein mogelijk houdt. Eigenlijk moet een romp bij voorkeur zuiver cilindrisch in doorsnede zijn, omdat de druk in de cabine dan het meest gelijkmatig is verdeeld. Toch was de knik in de romp voor het realiseren van de afgeplatte onderkant constructief niet onoverkomelijk.

Een tweede manier om de wielpoten niet al te lang te hoeven maken was het inkepen van de drukcabine op de plaats waar de vleugel vastzit aan de romp, wat de stahoogte in het gangpad naar hedendaagse normen wel minimaal maakt. Van buitenaf lijkt het alsof de vleugel bijna helemaal in de romp zit in plaats van er bovenop ligt. Dat komt omdat de romp vanaf de cockpit tot aan de vleugel is opgehoogd met een drukloze buitenhuid. Daarvoor is gekozen na de gewichtsvermeerdering af te wegen tegen de weerstandsvermindering.

27 Fokker demo

KOORDE

De Fokkermensen zochten naar een vleugel die zo weinig mogelijk weerstand biedt en zoveel mogelijk lift geeft. Dat is meestal een zweefvliegtuigachtige vleugel met een kleine koorde (de afstand van voor- naar achterrand) en een grote spanwijdte. In vaktermen heet dat een vleugel met een grote aspectratio (het kwadraat van de spanwijdte gedeeld door de oppervlakte). Dit verhoudingsgetal dat de slankheid van de vleugel uitdrukt, is in het geval van de Friendship 12. De vleugel is vanwege de vereiste stevigheid relatief dik van boven- naar onderkant. Een vleugel die een kleine koorde heeft en dik is, heeft echter sneller de neiging krachtige turbulentie te ontwikkelen die de weerstand verhoogt. Het is knap dat Fokker in de windtunnel een profiel heeft weten te vinden dat hier weinig last van heeft.

Er waren ingenieurs die naar een aspectratio van 14 wilden, maar Van Meerten had in het voorontwerpstadium voorkeur voor 12 vanwege het risico van flutter. Flutter is een onstabiele vleugeltrilling waarvan de berekeningen pas in een laat stadium van de ontwikkeling de vereiste nauwkeurigheid bereiken. Vleugels met daaraan bevestigde massa’s, zoals motoren en onderstellen, vertonen altijd een groot aantal trillingsvormen. Door berekeningen en door onderzoek later tijdens het testvliegen is vast te stellen of zich trillingen voordoen waarbij instabiliteit optreedt; de grotere vliegsnelheden zijn daarbij meestal kritiek. Nauwkeurige berekeningen zijn pas mogelijk nadat de trillingsvormen van het complete vliegtuig voorafgaand aan de eerste vlucht zijn gemeten.

Niettemin kon de vleugel van de Friendship zeer slank blijven. Hoe effectief het aerodynamische profiel van de vleugel was, bewijst het feit dat Fokker aanvankelijk uitging van dubbele spleetkleppen aan de vleugelachterkant, die werken als een hulpvleugel en voor extra lift zorgen bij de start en landing, en bijbehorende rolroeren, die eveneens naar beneden zijn te draaien voor extra draagkracht. De productietoestellen kregen echter kleppen uit één stuk en conventionele rolroeren die niet voor extra lift konden zorgen.

De hoogte-, rol- en richtingsroeren van de Friendship zijn geheel onbekrachtigd. Dat is bij een vliegtuig van deze afmeting nog net toelaatbaar, maar volgens hedendaagse normen soms wel oncomfortabel zwaar. Bij de Fokker 50 is dat aanzienlijk verbeterd. Maar de Friendship kan, en dat was toen qua veiligheid heel up-to-date, op één motor starten en opstijgen.

Als het vliegtuig bij uitval van een motor gaat gieren of slippen (min of meer dwars op de vliegrichting zijn weg vervolgt), dan kan het verticale staartvlak aan de lijzijde overtrokken raken. Daardoor slaat het richtingsroer uit naar de verkeerde kant, wat de slip niet corrigeert maar juist verergert en het vliegtuig onbestuurbaar maakt. Dit probleem is in de windtunnel empirisch opgelost door voor het verticale staartvlak een rugvin te plaatsen. Die veroorzaakt een grote wervel die abrupt instorten van de stroming op het kielvlak voorkomt, aldus Blom.

PERSLUCHT

Om te voorkomen dat het intrekken van de lange wielpoten na het opstijgen teveel motorvermogen kost, gebeurt dit bij de Friendship pneumatisch. In de voorafgaande vlucht is perslucht opgeslagen die voldoende energie bevat om de wielen binnen 5 s in te trekken. Het volledige motorvermogen is dan beschikbaar voor het klimmen en bovendien is de weerstand tijdens het opstijgen minimaal. Bijgevolg is ook de besturing van het neuswiel pneumatisch en dus nogal zwalkend. Perslucht is en blijft immers elastisch, wat de besturing minder exact maakt dan een systeem dat werkt op hydraulische olie.

De keuze voor een pneumatische systeem voor de bediening van de onderstellen was gedurfd. De verwaarloosbare afname van het motorvermogen bij het intrekken van het onderstel tijdens een start met één motor, was slechts een van de argumenten. De pneumatische besturing is ook lichter dan een hydraulisch systeem. In tegenstelling tot de agressieve, corrosieve hydraulische olie is perslucht schoon bij onderhoud, tast het gasmengsel de verf niet aan bij lekkages en vormt het geen brandgevaar. Extra veiligheidsvoorzieningen zijn dus niet nodig.

De ervaring met pneumatische systemen onder hoge druk in vliegtuigen was echter beperkt. Alleen de Havilland Dove en de Fokker S-24 trainer werkten met zo’n systeem maar dan onder lage druk. Het systeem in de F27 bestaat uit een voorraad perslucht in stalen cilinders onder 255 bar, die met viertrapscompressoren in twintig minuten zijn te vullen, en uit vloeistofdempers in de bedieningscilinders van de onderstellen (silicone olie) en in de neuswielbesturing (minerale olie). De gebruiksdruk bedraagt 68 bar.

Al met al bleek de keuze voor pneumatiek toch minder optimaal, want een energievoorraadsysteem met langzame oplading is gevoelig voor kleine lekken. Voor lucht zijn betere afdichtingen nodig dan voor vloeistof, omdat de afmeting van gasmoleculen kleiner is. Ook ontbreekt een smerend medium. Hogedrukcompressoren in miniatuur hebben nooit een lange levensduur bereikt, de onderhoudskosten waren hoog ten gevolge van regelmatige vervanging van het droogmiddel en de waterafscheiders, en in het systeem kwamen sporen smeerolie van de compressoren terecht.

Doordat pneumatische systemen geen ingang vonden bij andere vliegtuigmodellen stopte ook de technologische ontwikkeling. Hoewel het systeem in de F27 niet gek werkte, is het op de Fokker 50 toch vervangen door een hydraulisch systeem. Het vermogensverlies tijdens het intrekken van het onderstel werd bij de F50 wel geaccepteerd, omdat de Pratt & Whitney-motor een vermogen had van 2500-2750 pk. Dat van de motor in de Friendship bedroeg 1670-2140 pk.

22-Fokker-Dart

MOTOR

De luchtvaart was na de Tweede Wereldoorlog flink op gang gekomen, en binnen de civiele luchtvaart was het veiligheidsniveau een groot aandachtspunt. Om die reden werd, parallel aan de ontwikkeling van de Friendship, aan nieuwe certificatievoorschriften gewerkt. Een Dakota kon na een motorstoring bij een hoge temperatuur en een hoog vliegtuiggewicht niet meer rechtuit vliegen en zou dus crashen. Voor de F27 zouden nieuwe en zwaardere regels gelden. Het toestel zou onder alle omstandigheden veilig moeten kunnen opereren op één motor. Ook werden eisen aan de minimumklim gesteld, zodat een vliegtuig niet tegen bergen, heuvels en andere obstakels zou botsen.

Omdat gasturbines toen nog zo nieuw waren, golden ze als onbetrouwbaar. In feite zijn zuigermotoren echter storingsgevoeliger, omdat die mechanisch veel complexer zijn. Aanvankelijk leverde de voor de Friendship gekozen Rolls-Royce Dart te weinig vermogen. Deze motor heeft twee achter elkaar geplaatste centrifugaalcompressoren. Het probleem zat in de vorm van het luchtkanaal dat van de voorste naar de achterste compressortrap loopt. Toen dat wat opgelost was de motor volkomen betrouwbaar. De hoge plaatsing van de motor had nog een voordeel: er is een propeller met een grotere diameter mogelijk dan bij een laaggeplaatste motor. Een grotere propeller kan langzamer draaien en toch meer voortstuwing leveren. Fokker wist Rolls-Royce te overreden hiervoor een aangepaste vertragingskast te ontwikkelen die het hoge toerental van de turbine omzet naar het lage toerental van de schroef. ‘Technisch is dat bijna net zo ingewikkeld als het ontwikkelen van de motor zelf’, stelt Blom, ‘want er gaat een enorm vermogen door die tandwielkast heen.’ Het grote voordeel van de gasturbine is dat hij compacter en lichter was en dus verhoudingsgewijs meer vermogen leverde dan een zuigermotor. De Rolls-Royce Dart groeide tijdens de productiejaren van de Friendship van ongeveer 1600 pk naar een vermogen van 2140 pk.

LIJMEN

Naast de doordachte aerodynamica en de moderne motor was het lijmen van de constructie bepalend voor het succes van de Fokker Friendship. Lijmen van metalen vliegtuigonderdelen in plaats van klinken heeft drie voordelen. Het vliegtuig kreeg een gladdere buitenkant door afwezigheid van uitstekende klinknagelkoppen, de huid had zonder die opstaande nagelkoppen 30 % minder luchtweerstand, en gelijmde constructies waren bij dezelfde belastingscriteria lichter en dunner uit te voeren dan geklonken constructies omdat de belasting beter wordt gespreid. Dat gelijmde constructies dus relatief sterker zijn, was het belangrijkste criterium. Een onverwacht neveneffect was dat het vliegtuig veel beter bestand bleek tegen metaalmoeheid. Als platen op elkaar zitten geklonken, dan concentreert spanning zich als gevolg van buigbelasting op de plek waar de platen met de nagel aan elkaar zitten. Bij verlijmen wordt deze spanning verdeeld over het gehele gelijmde oppervlak. Verder stopt een scheur bij gelijmd gelaagd materiaal altijd op de lijmlaag, terwijl die bij een paneel uit één stuk ongehinderd verder kan lopen. Fokker liet de lijm ook als een coating uitvloeien in de kleine holtes van de verstijvers, wat een uitstekende corrosiebescherming is gebleken.

Het grote probleem was het valideren van de betrouwbaarheid van gelijmde constructies. Fokker ontwikkelde een heel kritisch procédé waarbij aluminiumplaten in een zeer schone omgeving van vuil en corrosie werden ontdaan en vervolgens geanodiseerd in een chroomzuurbad. Daardoor kreeg het oppervlak een microscopische ruwheid die de hechtkracht van de lijm enorm vergrootte. Belangrijk was dat de lijm geen epoxyhars mocht zijn, want epoxy is hygroscopisch met alle corrosierisico’s van dien. Fokker gebruikte daarom een fenolhars dat juist vochtwerend werkt. Ook ontwikkelde de vliegtuigbouwer een testmethode: de Fokker-bondtester. Die kon met behulp van trillingsmetingen plekken opsporen waar geen hechting was opgetreden.

GEREEDSCHAP

Metaal lijmen was overigens geen Nederlandse uitvinding. Bij de bouw van de Britse Havilland Comet werden de langsverstijvers op de romp- en vleugelpanelen gelijmd, weet hoogleraar Van Bijleveld. De methode was daar ontwikkeld door iemand van Nederlandse komaf, prof.dr. Norman A. de Bruyne. Fokkeringenieur Rob Schliekelman bracht de methode naar Nederland. Om de verstijvers op de huidpanelen aan te drukken moesten de Britten duur gereedschap maken. Vooral voor het neus- en staartstuk, waar panelen dubbelgekromd zijn, was voor elke verstijver een apart op maat gemaakt aandrukgereedschap nodig. Door het gereedschap liep stoom ter verwarming en vervolgens water om de zaak af te koelen.

Voor het lijmen van de delen voor de F27 koos Fokker een geheel andere methode. Er werd namelijk gelijmd in een autoclaaf, een tank waarin werkstukken onder hoge druk en temperatuur kunnen uitharden. De te lijmen delen worden op elkaar gestapeld, twee componentenlijm bestaande uit poeder en vloeistof wordt aangebracht, en het geheel wordt gefixeerd met hechtnagels. Daarop liggen dan drukstukken, alles tezamen ingepakt in een aluminiumfolie met daarover een laag aluminiumgrind. De verpakking wordt vervolgens vacuüm gezogen en onder hoge druk van buitenaf (16 atmosfeer) en hoge temperatuur (150˚ C) hardt de lijm uit. Een nauwkeurige voorbehandeling van de te lijmen delen is essentieel. Dit omvat schoonmaken en etsen, met chroomzuur anodiseren en primer voor de lijm aanbrengen. Een belangrijk bijproduct van deze handelingen is de uitstekende corrosievastheid, want de anodiseerlaag en de lijm zelf zijn corrosieongevoelig. Bovendien is het ook een excellente ondergrond om de verf goed te laten hechten.

Dat Fokker dus veel verder ging dan de Britten met het op elkaar lijmen van grote plaatoppervlakken voor met name de vleugelhuid, had als oorzaak dat de Nederlandse vliegtuigbouwer zich geen grote freesbanken kon veroorloven die een vleugelpaneel uit één stuk kunnen frezen. De vleugelhuid moet vanaf de romp naar de vleugeltip verlopen van dik naar dun, van enkele centimeters naar millimeters. Fokker werkte met een dunne standaardplaat die vanaf de vleugeltip naar de romp steeds dikker werd gemaakt door er verdubbelingplaten op te lijmen. Het onder druk en hitte laten uitharden van zulke grote werkstukken kon alleen in de autoclaaf.

ORDERS

Na de orders van TAA, Aer Lingus en het Noorse Braathens SAFE bleef het opeens angstig stil. De Nederlandse regering besloot daarop voor de Koninklijke Luchtmacht een aantal aangepaste Friendships, de Troopships, te bestellen. Begin jaren zestig trok de markt aan en ontdekte steeds meer luchtvaartmaatschappijen de unieke kwaliteiten van de Friendship. Het vliegtuig bleef onder die naam tot 1986 in productie. Fokker en Fairchild bouwden er 787. Met het vervolgproject Fokker 50/Fokker 60 erbij opgeteld werden duizend toestellen gebouwd.

Vandaag worden in Nederland geen vliegtuigen meer ontwikkeld en gebouwd. Veel windtunnelonderzoek voor buitenlandse vliegtuigbouwers vindt hier nog wel steeds plaats. Ook besteden die bedrijven ontwerpwerk graag aan ons land uit. Stork gebruikt de lijmtechniek bij het maken van romppanelen van het zogenoemde Glare, een aluminiumlaminaat met tussenlagen van glasvezel, voor de Airbus A380.

Er vliegen nog honderden Fokkers rond en dat zal voorlopig wel zo blijven, want ze zijn momenteel waardevaste beleggingsobjecten. In Nederland zijn nog steeds alle technische competenties voor vliegtuigbouw aanwezig en menigeen meent dat de kans om opnieuw te beginnen nog niet is verkeken.

(tekst erwin van den brink en rudi den hertog. Rudi den Hertog is hoofdingenieur bij Fokker Services, onderdeel van Stork. Hij was bij het voormalige Fokker Aircraft laatstelijk hoofdconstructeur van de Fokker 100 en de Fokker 70.)

BRONNEN:

‘ONTWERP EN PRODUKTIE F27’, LEZINGENCYCLUS GEHOUDEN IN HOTEL KRASNAPOLSKY TE AMSTERDAM, MAART-APRIL 1957. HERUITGEGEVEN DOOR DE FRIENDSHIP ASSOCIATION IN 1992.

SYLLABUS VAN HET SYMPOSIUM ‘SUCCES THROUGH FRIENDSHIP’, 15 MEI 1992.

‘THE FRIENDSHIP STORY’ IN FOCUS, RELATIEPERIODIEK VAN FOKKER, 1 APRIL 1979.

INTERVIEW DOOR ERWIN VAN DEN BRINK MET HOOFDCONSTRUCTEUR J. CORNELIS VOOR HET HAARLEMS DAGBLAD NAAR AANLEIDING VAN HET 75-JARIG JUBILEUM VAN ANTHONY FOKKERS’ VLUCHT BOVEN HAARLEM, 1986.

 

KENGETALLEN

NAAM

Fokker F27 Friendship

LENGTE

23,3 m

SPANWIJDTE

29,0 m

HOOGTE

8,7 m

MAXIMUMCAPACITEIT

60 personen

MOTORVERMOGEN

2 x 1730 kW

KRUISSNELHEID

480 km/h

BEREIK

2660 km

PLAFOND

9900 m

 

 

(KADER)

Preview Fokker F-27 5

IJSZORGEN OVER DE FRIENDSHIP

 

Ten tijde van de ontwikkeling van de Fokker F27 Friendship verongelukten enkele vliegtuigen, omdat ze vlak voor de landing met hun neus voorover doken. De oorzaak was ijsaangroei, dat ontstaat in wolken met onderkoelde waterdruppels die spontaan bevriezen bij het botsen tegen een vliegtuigoppervlak. Als ijsaangroei op de staartvlakvoorranden de aerodynamische vorm bederft, dan kan dat leiden tot loslating ofwel overtrekken aan de onderzijde. Dat maakt een vliegtuig onbestuurbaar, omdat het langsevenwicht dat de staart met een neerwaarts gerichte kracht bewaart door het overtrekken wegvalt.

De F27 is tegen ijsaangroei beschermd met opblaasbare stroken van rubber over de voorranden van de vleugel- en staartvlakken. De ontwikkelaars van het toestel wilden echter grotere zekerheid dat plotseling optredende ijsruwheid geen veiligheidsrisico’s met zich zou meebrengen. Em.prof. Jaap Blom, verantwoordelijk voor het aerodynamisch ontwerp, werd in die dagen nogal vaak uitgelachen om zijn ijszorgen. Dat gelach verstomde echter geheel na een nog net goed afgelopen vliegproef met gesimuleerd ijs. Pas twintig jaar latere werd dit opgenomen in de luchtwaardigheidsvoorschriften. De Dakota had een ontijzingssysteem met in de spanwijdte opblaasbare vleugelneuzen van rubber, bij de Friendship liepen de op te blazen kanalen in de vliegrichting. De aerodynamische verstoringen bij gebruik zijn daardoor beduidend kleiner.

Fokker wist het overtrekprobleem op te lossen door de voorrand van de stabilo enigszins omhoog te laten wijzen en door de uitslag van de landingskleppen aan de binnenvleugel te begrenzen tot dertig graden.

 

 

(BEELDMATERIAAL)

 

(fokkereen.jpg – OPENINGSPLAAT)

 

FOTO FOKKER

 

(Schreiner-folder.jpg)

In de jaren zestig gebruikte de Nederlandse luchtvaartmaatschappij Schreiner Airways de Friendship voor vakantiecharters.

 

(F27_cockpit.jpg)

De cockpit van de Fokker F27 Friendship.

 

FOTO FOKKER

 

(22-Fokker-Dart.tif – staat op de server)

De schroefturbine Rolls-Royce Dart. In het midden van de tekening zijn de twee achter elkaar geplaatste centrifugaalcompressoren zichtbaar.

 

ILLUSTRATIE ROLLS-ROYCE

 

(Fokker in Abudjabi.jpg)

Promotietoer met het prototype van de Friendship. Om lange afstanden te kunnen vliegen is dit toestel voorzien van extra brandstoftanks onder de vleugel.

 

FOTO FOKKER/COLLECTIE THEO VAN BIJLEVELD

 

(22-Friendship F27.ai – op cdrom via ouderwetse post – De spread heeft veel wit, waar het past mag je de tekst van het artikel laten doorlopen. Ook kun je hier de kengetallen kwijt.)

 

ILLUSTRATIE FOKKER/COLLECTIE THIJS POSTMA

 

(Fokker_F27.pdf – staat op server)

 

ILLUSTRATIE SCHWANDT INFOGRAPHICS

 

 

(QUOTES)

 

De Friendship was voor Fokker de technologische vlucht voorwaarts

 

De ontwerpers waren zich terdege bewust van deze nieuwigheden en lieten niets aan het toeval over

 

Het succes van de Friendship schuilt niet alleen in Nederlands ingenieursvernuft, maar evenzeer in Hollands koopmanschap

 

‘Technisch is dat bijna net zo ingewikkeld als het ontwikkelen van de motor zelf’

 

Een onverwacht neveneffect was dat het vliegtuig veel beter bestand bleek tegen metaalmoeheid

 

Er vliegen nog honderden Fokkers rond

 

 

FOKKER FRIENDSHIP BESTE NEDERLANDSE DESIGN Industrieel icoon (DI 2006, nr. 8, 2 juni)

 

 

fokkereen

 

Het artikel (PDF) hier klikken:  INGR08_p71_Fokker

 

tekst erwin van den brink

 

 

FOKKER FRIENDSHIP BESTE NEDERLANDSE DESIGN

 

Industrieel icoon

 

In de strijd om het beste Nederlandse design versloeg de Fokker Friendship de Grote Bosatlas, de Rietveld-stoel en de zonnebloem, het biljet van vijftig gulden. De F27 was het enige passagiersvliegtuig dat zich liet besturen als een straaljager.

 

‘De F27 zette Nederland op de wereldkaart’, zo motiveerde een deelnemer aan de Beste Nederlandse Design Verkiezing zijn keuze voor de Fokker Friendship. De F27 won de wedstrijd, uitgeschreven door NRC Handelsblad en de Premsela Stichting voor Vormgeving, met overmacht. Van de 4923 geldige stemmen gingen er 1844 naar het vliegtuig.

De ontwerpers van de Fokker Friendship hebben destijds niet voor ogen gehad het beste Nederlandse design ooit te creëren. Dat was wel het laatste waarover zij zich het hoofd hebben gebroken. Dat het toestel is gekozen, heeft behalve met esthetiek natuurlijk ook te maken met nostalgie, de spijt over het verdwijnen van Fokker, een stukje nationale trots. Deze heimwee naar een industrieel voorgoed verleden tijdperk speelde waarschijnlijk ook mee met de Britse uitverkiezing van de Concorde eerder dit jaar. Rudi den Hertog, hoofdconstructeur van de F128 en Fokker 100, zegt het zo: ‘Nederland is opgebouwd door land uit zee terug te winnen met slimme ingenieurstechnieken. Diezelfde methoden met originele ideeën, eenvoud en kracht zijn gebruikt om de Fokker F27 Friendship te ontwerpen.’

 

STRAALMOTOR

Maar waarom was het vliegtuig van Cees van Meerten uit 1955 zo opmerkelijk? Fokker moest in de Tweede Wereldoorlog onderdelen leveren aan Duitsland, terwijl de Engelse, Amerikaanse en Duitse vliegtuigindustrie op volle toeren draaide. Desondanks slaagde een klein team van vliegtuigingenieurs erin een revolutionair toestel te bouwen.

De Friendship had in plaats van een zuigermotor, die niet zo efficiënt was, een straalmotor met propellers. Fokker paste ook gelijmde verbindingen toe; de onderdelen werden niet geklonken. Hierdoor was het toestel licht en aërodynamisch. De Friendship had bovendien een geprononceerde vleugel boven op de romp met gestroomlijnde motorgondels, waarin ook het hoofdwielstel zat opgeborgen. De wielkasten bevonden zich dus niet in de romp. Het slanke uiterlijk werd nog benadrukt doordat de neus in de serieproductie wat spitser werd gemaakt om de weerstand te verlagen en de radar te bergen.

 

LOOPING

Piloten roemden de stroomlijning en intrinsieke stabiliteit. Als een piloot onverhoopt een domme fout maakte, kwam hij niet snel in een ongecontroleerde duikvlucht terecht. ‘She’s very forgiving’, merkte een luchtmachtvlieger van de militaire Friendship – de Troopship – eens op.

De F27 was het enige passagiersvliegtuig dat zich liet besturen als een straaljager, een stuntvliegtuig. De Koninklijke Luchtmacht hield er jarenlang vliegshows mee, waarbij piloten met de toestellen steile bochten draaiden die bijna loopings waren. Er werd dieselolie in de uitlaten gespoten, wat een spectaculaire smoke trail gaf. Een piloot kon als een ware Biggles – de jongensboekenheld die straaljagerpiloot was – zover overtrekken dat hij tenslotte doodstil met zijn neus rechtstandig omhoog hing alvorens als een herfstblad naar beneden te dwarrelen, waarna hij vanzelf zijn zweefvlucht hervond.

Het concept was zijn tijd ver vooruit. Het toestel, inclusief de uit de F27 ontwikkelde Fokker 50 en Fokker 60, kon daarom vanaf 1958 bijna veertig jaar lang in productie zijn, een prestatie die alleen Boeing met zijn 737, sinds 1967 in productie, overtreft.

Er zijn 787 F27’s gebouwd, inclusief de licentieproductie van de FH-227 in de Verenigde Staten bij Fairchild-Hiller. Na 1986 kwamen daar nog 212 Fokker 50-toestellen bij. Het vliegtuig is daarom met 999 gebouwde exemplaren nog steeds het meest succesvolle turboprop-passagiersvliegtuig ter wereld. Een echt industrieel icoon.

 

 

KENGETALLEN

NAAM

Fokker F-27 Friendship

LENGTE

23,3 m

SPANWIJDTE

29,0 m

HOOGTE

8,7 m

MAXIMUMCAPACITEIT

60 personen

MOTORVERMOGEN

2 x 1730 kW

KRUISSNELHEID

480 km/h

BEREIK

2660 km

PLAFOND

9900 m

 

 

 

(quote)

 

Het meest succesvolle turboprop-passagiersvliegtuig ter wereld

 

 

 

(foto’s)

 

 

(friendship)

 

De Fokker Friendship had een straalmotor met propellers.

 

 

(fokkereen)

 

De neus is wat spitser gemaakt om de weerstand te verlagen.

 

Pensioen breekt aan voor prof.dr.ir. Herman van Bekkum – Scheikunde is leuk (24 september 1997, nr. 16)

 

HermanvanBekkum1997nr16_24-9

TWEEDAAGS INTERNATIONAAL CONGRES TER ERE VAN DELFTSE HOOG­LE­RAAR + KATALYSE BRACHT DE SCHEIKUNDE ENORME VOORUITGANG

 

Pensioen breekt aan voor prof.dr.ir. Herman van Bekkum

 

Scheikunde is leuk

 

De leermeester gaat met pensioen. Nog een jaar lang wikkelt prof.dr.ir. Herman van Bekkum lopende zaken af, maar daarna is het over en uit. Medewerkers van de vakgroep Organi­sche Chemie en Katalyse van de faculteit Scheikunde aan de TU Delft orga­niseerden stiekem een tweedaags internationaal congres ter ere van de 65-jarige. Helaas belde een buitenlandse collega Van Bekkum op: ‘Hé Herman, natuur­lijk kom ik!’ Scheikunde is leuk, maar zonder Van Bekkum iets minder.

‑ Erwin van den Brink ‑

 

De auteur is redacteur van de Ingenieur.

 

Een van zijn laatste publicaties verschijnt in een boek met de titel Heilig Vuur. Het gaat niet over scheikunde maar over wat wetenschappers drijft. Soms is een wetenschappelijke discipli­ne niet meer dan een van de vele mogelijke uitwegen voor één enkele passie. In het geval van Herman van Bekkum lesgeven. ‘En onderzoek’, zegt hij er direct bij. De passies vonden hun uitweg via de organische scheikunde en de katalyse. Min of meer toeval, geeft hij toe. Het had ook natuurkunde kunnen zijn of een andere exacte studie. Van Bekkums scheikundeleraar aan de HBS maakte echter de meeste indruk, gewoon omdat hij zo’n leuke leraar was. Leuk. Dat woord gebruikt hij vaak.

Dat Van Bekkum binnen het vak scheikunde voor katalyse koos, zal evenzeer toeval zijn geweest. Het was de tijd: Van Bekkum studeerde af in 1949. In die jaren kwamen organische chemie en de katalyse op met het in zwang raken van kunststof­fen. Met name het aantal toepas­singen van katalysato­ren is inmiddels ontelbaar en varieert van de uitlaatkatalysa­tor tot zeoliet in wasmiddelen.

Een huwelijksmakelaar is dé manier om een chemische reactie te bewerkstelligen. Shokubai is het Japans woord voor huwelijks­makelaar en voor katalysator. Van Bekkum: ‘Chemische processen zijn enorm verbeterd doordat we er in geslaagd zijn katalysa­toren veel en veel selectiever te maken en we katalysatoren ontwikkelen die ofwel heel lang werken ofwel geregenereerd kunnen worden.’

Katalyse heeft vooral een grote toekomst in de fijnchemie (reuk‑ en smaakstoffen, farmacie, agrochemicaliën, anti‑oxi­danten om bijvoorbeeld kunststoffen te verduurzamen en derge­lijke), wat echter meer afval oplevert dan producten. ‘Daar zie je een golf van research en de procesverbete­ringen zijn enorm­.’

Van Bekkum, tevens lid van de KNAW, vecht tegen het nog steeds ondergeschoven imago van scheikunde en kreeg voor zijn didac­tische en promotionele werk de Delftse Leermeesterprijs. ‘Een gemiddelde vwo‑leraar kan dat imago bij zijn leerlingen niet in zijn eentje weg­werken.’ De hoogleraar begon daarom een ondersteunend project om middelbare scholie­ren te laten zien ‘hoe leuk chemie is’. Hij zorgt dat grote fabrikan­ten als Unilever en Akzo Nobel gratis zeo­lietmonsters ter beschik­king stellen en scholieren mogen dan thuis de hoeveel­heid zeoliet in het waspoeder bepalen. In feite bootst dit proefje het waspro­ces na: het zeoliet NaA wisselt Natrium kationen (Na+) uit met in het waswater opgelos­te calcium kationen (Ca2+). Het zeoliet vervangt daarmee het milieubelas­tende fosfaat als wateronthar­der.

Er doen nu zo’n 350 scheikundeleraren mee aan dit project dat sinds anderhalf jaar loopt. ‘Er moeten veel meer van dit soort dingen gebeuren’, stelt hij. Want het is tegen de stroom oproeien. ‘Zo’n affaire waarbij door export van onzuivere glycerol Haïtiaanse kinderen om het leven komen, doordat zij met deze glycerol aangemaakte hoestdrank hebben geslikt ‑ ver­schrikkelijk. Als ik dat lees dan denk ik ook: dat kost ons studenten. Chemie staat dan weer in een kwade reuk.’

 

‘Mijn leukste vak’

Voorzitter R. van der Meer van de Vereniging van de Nederland­se Chemische Industrie (VNCI) waarschuwt dat Nederland zijn chemici straks uit het buitenland moet halen. In Nederland zijn in augustus zo’n 500 eerstejaars aan een studie scheikun­de begonnen. In 1990 waren dat er nog 1200. Delft kan 160 eerstejaars scheikundige technologie bergen; slechts 70 stu­denten hebben zich aangemeld.

Zij leren net als de scholieren die meedoen aan Van Bekkums project, de scheikunde ontdekken door bestaande alledaagse producten te ontleden. Van Bekkum noemt dat ‘mijn leukste vak’. Het heet ‘chemie van organische producten’ en gaat over wasmiddelen, cosmetica, sportdranken, geur‑ en smaak­stoffen, noem maar op. ‘Het eerste college is al een feest: een deskun­dige komt wat over zo’n product vertellen.’

Hij laat een scriptie zien van een studente die vervolgens ‘in de lipstick’ is gedoken. Van Bekkum wil maar zeggen: chemici zijn geen enge smeerpoetsen. Hij laat geen gelegenheid na om dat te benadrukken. Vorig jaar hield hij tijdens de 154ste dies natalis van de TU‑Delft een rede met de titel ‘Van fos­siel naar groen’, waarin hij uitlegt dat de scheikundige technologie die de wereldeconomie zonder fossiele energiedra­gers ongestoord kan laten doordraai­en, in aantocht is: de waterstofeconomie. ‘Wanneer 1 % van het op aarde ingestraalde zonlicht wordt opgevangen op zonnecel­len, het rendement van de omzetting van zonne‑energie naar elektri­citeit 20 % zou bedra­gen en het rendement van de elek­trolyse van water (elektrisch ontleden van H2O in O2 + 2H2) 60 % be­draagt dan kan een ener­gie‑equivalent van 2500 exa (1018 of miljard maal miljard, red.) joule aan waterstof worden gepro­duceerd. Dat is ongeveer driemaal de hoeveelheid energie die volgens de huidige inzich­ten nodig is in 2040!’

Van Bekkum toont een tabel waarin de prestaties van een nieuwe pro­ductielocatie van Shell Moerdijk worden vergeleken met die van de oude faciliteit. Het gaat om een fabriek waar ethylben­zeen wordt gemaakt, een grondstof waaruit via styreen polysty­reen wordt gefabriceerd. Vast afval produceert de fabriek in de nieuwe opzet met zeolietkatalysator in het geheel niet meer. Ook worden geen chemicaliën meer verbruikt. Er resteert nog een vloeibare afvalstroom van 264 ton met benzeen verza­digd water en 35 ton gasvormig afval. Respectievelijk minder dan 0,1 % en honderdsten van procenten van de jaarpro­ductie van de fabriek. ‘In de pers komen achter die getallen helaas vaak drie nullen, omdat journalisten van tonnen graag kilo’s maken; dan lijkt het erger’, weet Van Bekkum. Het zijn dezelf­de journa­listen die gewasbe­schermingsmiddelen consequent ‘land­bouwgif’ noemen.

 

Groene grondstoffen

Toch moeten chemici niet allergisch zijn voor de maatschappe­lijke verontrusting die schuilgaat achter zulke op zichzelf vaak onterechte voorstellingen van zaken, meent Van Bekkum. ‘Een trend is nu: groene grondstoffen. Je kijkt welke stoffen de natuur voortbrengt, daar ga je mee aan de slag.’ In Delft is bijvoorbeeld een nieuwe kunstzeep ontwikkeld op basis van natuurlijke stoffen, die is geoctrooieerd. De kunstzeep be­staat uit fructose als hydrofiele kop en het molecule heeft een hydrofobe staart afkomstig uit natuurlijke oliën en vet­ten. De fructose is afkomstig van inuline dat sinds enkele jaren in Nederland wordt gewonnen uit cichorei.’

Het doet hem deugd dat de chemie zo steeds ‘groener’ wordt. Als oud‑topsporter gaat Van Bekkum – hij speelde in het natio­nale volleybalteam – in het jaar dat hij zijn hoogleraarschap afbouwt nog proberen het grootste aantal promoties bij één hoogleraar, dat nu op naam staat van prof. Waterman (70 promo­ties), te over­treffen. ‘Een promotie is en blijft the loneli­ness of the long distance runner ‑ als promo­tor loop ik steeds maar een kleine stukje mee.’

Daarna het onvermijdelijke afscheid van de academische prak­tijk. Dat is voor hem een beetje als halverwege een spannende film weglopen uit de bioscoop. Het verhaal neemt juist een nieuwe, leuke wending. Maar het gaat ook eindeloos door.

 

(KADER)

 

Symposium: Organic Chemistry and Catalysis. Op 2 en 3 oktober in het auditorium van de TU Delft. Met lezingen van onder anderen J.W. Geus (Utrecht), F. Lichtenthaler (Darmstadt), P. Gallezot (Villeurbanne), J.W. Frost (Michigan), P.B. Venuto (Yardley), P.A. Jacobs (Leuven), A. Corma (Valencia), E.G. Derouane (Liverpool) en J.M. Thomas (Cambridge). Toegang voor studenten gratis, niet-studenten betalen f 100 voor een dag en f 150 voor twee dagen. Aanmelding: M.A.A. van der Kooij‑van Leeuwen, tel. 015 278 26 83, fax 015 278 14 15, e-mail: secre­ta­ri­at‑OCK@stm.tudelft.nl

 

(FOTO)

 

(BIJSCHRIFT)

 

Van Bekkum: ‘Door met zonne‑energie wereldwijd waterstof uit water maken is driemaal te voldoen aan de voorspelde energie­behoefte in 2040.’

 

(Foto: Michel Wielick, Amsterdam)

Siemens geeft topprioriteit aan interne milieuzorg (1994 16)

Siemens_halogeenvrij1994 16

 

 

(STREAMER)

NIEUWE HALOGEENVRIJE KUNSTSTOF VOOR PCB’S + VLOEIBAAR CHEMISCH AFVAL BIJ PRODUKTIEPROCESSEN TERUGGEDRONGEN

 

(RUBRIEK)

INNOVATIEF

 

(chapeau)

Siemens geeft topprioriteit aan interne milieuzorg

 

(Kop)

Geen pc meer op de vuilnishoop

 

(intro)

De Duitse overheid neemt harde maatregelen om producenten te dwingen hun verantwoordelijkheid te nemen in het terugdringen van de almaar groeiende huishoudelijke afvalstroom. Siemens besloot van de nood een deugd te maken en investeerde in nieuwe milieutechnieken.

 

– Erwin van den Brink –

 

(klein en vet)

De auteur is redacteur van De Ingenieur.

 

Siemens heeft als grote industriële producent in Duitsland met twee categorieën milieuverontreiniging te maken. In het wes­ten loopt het moderne consumptiepatroon spaak en dwingt de overheid Siemens als producent van consumentenelektronica zijn aandeel te nemen in het verminderen van de huishoudelijke afvalstro­men. In het voormali­ge Oost-Duitsland heeft Siemens bedrijven opgekocht waarvan de produktieprocessen zó vervuilend zijn dat wij die als ‘voor­oorlogs’ zouden kwalificeren. Interne milieu­zorg is vooral daarom bij Siemens topprioriteit. Het feit dat de maximum gevangenisstraf voor milieudelicten in Duitsland wordt verhoogd van vijf naar tien jaar, is daar niet vreemd aan, aldus dr. Wolf-Eberhard Schiegl hoofd van het stafbureau voor mi­lieube­scherming binnen de concernafdeling Produktie en Logis­tiek.

Duitsland loopt in Europa voorop in maatregelen die ertoe moeten leiden dat de afvalstroom kleiner wordt. De maatregelen die moeten leiden tot het hergebruiken van gescheiden facties in het huisvuil zijn daarbij niet onomstreden, maar de industrie beschouwt zulke affaires als aanloopproblemen en heeft zich er, zo bleek tijdens een rondreis langs enkele Siemensvestigingen, volledig mee verzoend dat milieukosten verdisconteerd gaan worden in de produktieprocessen. Die kosten dienen dus zoveel mogelijk te worden uitgebannen.

De nieuwe verordening op ‘elektronisch afval’ kan de internationale concurrentiepositie van de Duitse industrie aanvanke­lijk onder­mijnen, maar soortgelij­ke maatregelen zullen op Europees en wereldhandelsniveau ongetwijfeld niet uitblijven. Degene die nu zijn research richt op deze problematiek heeft dan een voorsprong, meent dr. Peter-Jörg Kühnel, hoofd Product Recycling bij Siemens.

De nieuwe overheidsmaat­regel verplicht detailhandel en fabrikant om afgedankte elek­tronica en elektrische appara­ten terug te nemen van de gebrui­ker. Siemens ziet dit niet als een eigen bedrijfsactiviteit, maar verwacht dat er steeds meer gespecia­liseerde ‘ontmantelingsbedrijven’ zullen komen. Volgens Schiegl werkt dit beter dan het statiegeldsysteem: ‘Statiegeld op verpakkingen kost de Duitse economie vier miljard D-Mark per jaar.’ De opzet van de hele logistieke keten staat echter nog in de kinderschoenen.

In de Benelux, Frank­rijk, Zwit­ser­land en Oosten­rijk zijn of worden soortge­lijke verorde­ningen voor de verwer­king van ‘elektro­nisch afval’ van kracht. Medio 1995 wordt in Nederland een Algemene Maatregel Van Bestuur (AMVB) van kracht die verwijst naar het hoofdstuk afval­stoffen in de Wet Milieuhygine. Die AMVB maakt producen­ten van wit- en bruingoed, volgens het minis­terie van VROM, ‘con­form het beleid van de wieg tot het graf ver­antwoor­delijk voor hun produkten’.

De Siemens Nixdorf PCD 4L personal computer (waarvan de materia­len voor 90 % zijn te herge­bruiken) zou dit bedrijf het zo vurig gewenste succes op de pc-markt kunnen geven indien óók het consu­mentenge­drag steeds ‘groe­ner’ wordt. Doordat de produktcycli van elektronica (met name personal computers en consumentenelektronica) en elektrische huishoude­lijke produkten steeds korter worden, dreigt de afvalberg ons boven het hoofd te groeien. Alleen al in Duits­land wordt elk jaar 1,5 miljoen ton afval van elektronische en elektrische apparaten geproduceerd. Volgens Hansjürgen Kreft, jurist bij het Duitse ministerie voor Milieu, zullen hergebruikvriendelijke apparaten over drie tot vijf jaar beschikbaar zijn. Zij zullen dan zo rond 2005 opgebruikt zijn. Voor pc’s zal dat eerder zijn.

Vooral het feit dat de levenscyclus van computers door de komst van steeds nieuwe generaties en snellere processoren in hoog tempo wordt verkort, staat haaks op het hergebruikstreven. Kühnel denkt dat dit dilemma is op te lossen door een andere afzetconstructie: niet meer gewoon verkopen, maar produkten leasen. De fabrikant, die eigenaar van het apparaat blijft, kan verouderde produkten innemen, renoveren en weer opnieuw op de markt brengen. Bij de afzet van fotokopieerapparaten heeft die construc­tie geleid tot stelselmatige verbeteringen in de apparatuur.

 

Nieuwe brandvertragende kunststof

Probleem blijft het in de apparaten verwerkte plastic. Dat zal bij een produktrenovatie onvermijdelijk moeten worden vervangen. Volgens Kühnel is het niet economisch kunststof onderde­len opnieuw te gebruiken. Afgedankt materiaal levert het meeste op door het te ver­branden. Zo wordt er tenminste nog nuttige energie uit gehaald.

Probleem is dat veel van de in elektronica verwerkte kunststof een halogeenverbinding bevat waardoor deze materialen voor 8 tot 10 % bestaan uit broom. Door deze verbindin­g wordt het materiaal brandvertragend gemaakt. Bij verbranding kan giftig gebroomeerd dibenzo­dioxine en dibenzofuran vrijko­men -verbindingen waartoe de beruchte ‘Seveso-vergif­ten’ eveneens behoren. Bo­vendien wordt in sommig materiaal het broomgehalte verlaagd door toevoeging van antimoontrioxide waarvan wordt aangenomen dat het kankerverwekkend is.

Om een alternatief te vinden voor de broomverbinding heeft Siemens een onderzoeksproject opgezet samen met Bayer en Hoechst, gesteund door het ministerie voor Onderzoek en Technologie, het Instituut voor Stralingsonderzoek, de universi­teit van Bayreuth en het Kunststofinstituut in Darmstadt. In het aldus ontwikkelde nieuwe materiaal zorgen een fosfor- en een stikstof­ver­bin­ding voor de brandvertragendheid. De gassen die het materiaal tijdens verbranding afgeeft, zijn minder brand­baar. Bovendien verhinde­ren zij dat de hitte van de vlam het materiaal bereikt doordat zij een glasachtige isolerende film op het oppervlak vormen.

Bayer en Hoechst kunnen het als zij willen op de markt brengen. Sie­mens heeft niet het alleen­recht, zegt dr. Wolfgang Rogler van de onder­zoek- en ontwikke­lingsafdeling van het concern. Het materiaal is even­wel (nog) niet te koop. De kennis die Siemens heeft omtrent de toepas­sing geeft het bedrijf volgens Rogler een voorsprong van twee tot drie jaar op de concurrenten. De ontwikkeling van PAIC (polyaminoarylisocyanuraat) heeft zo’n f 17 miljoen gekost. Een tamelijk bescheiden bedrag, maar de grote concur­rentie van polymeren uit het Verre Oosten ver­kleint de mogelijkheid tot grote investeringen in dergelijke projec­ten, aldus Rogler.

 

Vermindering van de afvalstroom

De succesvolle introductie van nieuwe halogeenvrije brandvertragende materialen voor het persen en gieten van omhulsels en voor pcb’s (printed circuit boards) hangt af van de prijs. Siemens schat dat de prijs 20 % tot 30 % hoger zal zijn dan die van de huidige mate­rialen, mits op grote schaal toegepast – anders is de prijs nog veel hoger. Maar bij verrekening in de totale produktie van een apparaat gaat het om een prijsverhoging van het produkt van 0,2 % tot 0,4 %.

Bij de fabricage van pcb’s is een ‘snijverlies’ van 30 % van het materiaal normaal. Bij de fabricage van omhulsels van micro-elekt­roni­ca gaat gemiddeld 40 % tot 50 % van het materiaal verloren, soms zelfs 80 %. Als het materiaal een halogeenverbinding bevat, valt het onder de categorie ‘gevaarlijk afval’. De verwerking daarvan kost in Duitsland nu reeds tussen de f 1700 en f 2250 per ton. Alleen al bij de assemblage van pcb’s komt in Duitsland jaarlijks 25 000 ton afval vrij.

Toepassing van kunststoffen die bij verbranding niet toxisch zijn, is dus niet alleen van belang in verband met vernietiging van door huishoudens afgedankte apparaten, maar ook vanwege de milieukosten van produktieprocessen. Bij het verminderen van de eigen afvalstroom gaat het bij Siemens echter vooral om het terugdringen van vloeibaar chemisch afval. Een fabriek waarin alumini­um delen worden geëtst produceerde enkele jaren geleden nog 18 000 m3 afvalwater en 7000 ton sludge per jaar. De vervanging van de etslijn zou f 1,9 miljoen kosten en de exploitatie f 2,8 mil­joen per jaar. Besloten werd f 1,3 mil­joen te investe­ren in een procedé waarmee uit de ge­bruikte etsvloe­istof het oor­spron­kelijk zuur en het opgeloste alumini­um kon worden terug­gewon­nen via een proces van diffu­siedialy­se. Het zuur kan worden hergebruikt en het teruggewon­nen aluminium wordt tegen trans­portkosten verkocht. De exploi­tatiekosten daalden tot 700 000 gulden per jaar. Dergelijke initiatieven worden genomen, aldus dr. Schiegl, omdat milieuzorg, analoog aan kwaliteits­zorg, is gencor­poreerd in de bedrijfs­voering, bijvoorbeeld door een gestandaardiseerde procedure voor het ontwerpen van produkten die beoogt milieuk­osten te minimalise­ren.

 

Schoner produktieproces

Bij bestaande produkten kan vaak het produktieproces schoner worden gemaakt zonder dat veel aan het produkt wordt gesleuteld. Een van de kwaliteitsprodukten waarmee het voormalige Oost-Duitsland in het westen kon concurreren waren de in Rudolstadt gefabriceerde röntgenstraalbuizen. Volks Eigener Betrieb (VEB) ‘Phönix’ was voor de Tweede Wereldoorlog een Siemensvestiging. Siemens nam het in augustus 1991 voor het symbolische bedrag van één D-Mark over van de Treuhandanstalt. Het bedrijf heet nu weer Siemens Röhrenwerk GmbH. Het feit dat in Rudolstadt de prijs van water (dat voorheen gratis was) werd gesteld op zes gulden per kubieke meter, was een duide­lijke aanmoediging om het waterverbruik bij het galvani­seren van metalen onderdelen van de röntgenbuizen te verminde­ren. In het vernieuwde proces wordt geen glycerol meer ge­bruikt. Ook wordt al het afvalwater van de afzonderlijke galvaniseerstadia niet meer aan het einde van de produktielijn verzameld, maar wordt het binnen elk stadium zoveel mogelijk gezuiverd van nikkel, dan wel chroom dan wel ko­per. De hoe­veelheid afvalwa­ter is verminderd van 500 tot 45 m3 per week, een afname van 90 %. Bij een waterprijs van f 6 levert dat een kostenbespa­ring op van ruim een half miljoen gulden per jaar. De investe­ring bedroeg ongeveer f 1,5 miljoen en wordt dus in drie jaar terugverdiend. Ook hier blijkt schoon produceren commer­cieel de meest verstandige weg.

 

 

 

<fotobijschrift>

(Foto: Siemens, München)

Siemens Rudolstadt werkt met een vernieuwd, milieuvriendelijker proces voor het galvaniseren van metalen onderdelen van röntgenstraalbuizen.

 

<deze foto eventueel, bijschrift>

(Foto: Siemens, München)

De hoeveelheid afvalwater bij de produktie van röntgenstraalbuizen is verminderd met 90 %.

 

(bijschrift bij illustratie)

 

(Bron: Siemens)

Dit zijn de structuurformules van nieuwe materialen voor pcb’s en bekledingsmaterialen. Bij verbranding komen geen halogeenverbindingen vrij.