How can physics education be designed and enacted in such a way that it is in agreement with the Nature of Science (NOS) and fosters conceptual understanding in electricity? The results of the studies may have implications for practice. Teachers and teacher educators need to develop a balanced perspective on conceptual understanding in relation to inquiry and take into account the tensions that were identified. For the topic of electricity, teachers may learn from the local instruction theory and pedagogy developed in this dissertation. Both teacher education institutes and professionalization efforts need to prepare teachers for this type of instruction. This will be fostered if teachers and teacher educators develop an understanding of NOS. A noticeable classroom impact of teacher learning may be expected if teachers work cooperatively on the same issue, related to a concern about student learning, if expertise is available on the content and pedagogy, and if classroom coaching and feedback are part of the project. The criteria to evaluate textbooks may be helpful for authors of learning materials if they intend to foster model-oriented activities and inquiry, but also for practitioners for the selection of these materials and in teacher education to prepare for a systematic evaluation of learning materials for physics.
De energietransitie van fossiele naar duurzame energie krijgt brede maatschappelijk aandacht. Er zijn projecten voor het plaatsen van zonnepanelen en windturbines. Dit betreft zowel nationale projecten (zoals windparken op de Noordzee en de discussies over waterstof) als kleinere lokale projecten in huizen in woonwijken en bedrijfsgebouwen op bedrijventerreinen. Netcongestie is een recente ontwikkeling, wat betekent dat het elektriciteitsnet niet meer genoeg transportcapaciteit heeft om afspraken te kunnen maken voor nieuwe aansluitingen. Netcongestie beperkt de uitbreiding en vestiging van nieuwe bedrijven in sterke mate. De opschaling van de installatie van duurzame bronnen zoals zon- en windenergie wordt er door onmogelijk. Dit leidt tot een sterke vermindering van de toekomstige economische activiteiten en brengt het halen van duurzame-energiedoelstellingen in gevaar. Op korte termijn is volledig fysieke versterking van het net onmogelijk door gebrek aan mankracht en trage vergunningsprocedures. Een tussentijdse oplossing is het optimaal benutten van de netcapaciteit door de werkelijke vraag en aanbod te meten en beter op elkaar af te stemmen. In deze aanvraag stellen wij een onderzoeksaanpak voor om op lokaal bedrijventerreinenniveau deze sturing, vanuit een nauwe samenwerking tussen de netbeheerder, de parkorganisatie en de lokale (MKB) bedrijven op een bedrijvenpark, vorm te geven. Dit verkennend onderzoek begint met het in kaart te brengen van lokale (energie-)behoeftes en oplossingsmogelijkheden op laagspanningsniveau. Dit gebeurt door de informatie van slimme meters en de laagspanningstrafo’s momentaan uit te lezen en met AI de te verwachtte belasting te bepalen. Als bekend is wat de lokale regelmogelijkheden zijn, kan er met de bedrijven worden nagegaan hoe het huidige laagspanningsnet beter kan worden benut voorafgaand aan grote netverzwaring. Wij inventariseren hoe de opties en de voordelen voor de ondernemers op een begrijpelijke manier kunnen worden gepresenteerd, bijvoorbeeld met behulp van een dashboard.
CIRC B.V. heeft een prototype biovergister ontwikkeld die op kleine schaal, 50 kilogram organische afval per dag kan omzetten in groen gas, elektriciteit, warmte en hoogwaardige plantenvoeding. In dit prototype wordt als startercultuur koemest gebruikt, waardoor het drie weken duurt voordat het vergistingsproces opgestart is. Alternatieven, zoals startersculturen uit GFT installaties zijn alleen te koop als bulk materialen, waardoor leveranciers geen kleinere hoeveelheden willen leveren aan CIRC. In dit KiemGoChem project gaat de Hogeschool Utrecht in samenwerking met CIRC B.V. onderzoeken welke innovatieve starterculturen gebruikt kunnen worden en welke voorbewerkingsstap nodig is om het biovergistingsproces geschikt te maken voor organisch afval en bioplastics. Met als doel een geurloze, robuuste en betaalbare biovergister te ontwikkelen die geschikt is in de gebouwde omgeving. Kansrijke alternatieven worden getest in het laboratorium en een klantgericht strategisch businessplan wordt opgesteld. Het project wordt uitgevoerd door docenten, studenten en medewerkers van de Hogeschool Utrecht, Utrecht Science Park InnovatieLab Life Sciences & Chemistry en de startup CIRC B.V.
Het project Circulaire Parkkade (CPk) is een project aan de Heysekade in de Zuid-Rotterdamse wijk Heijplaat waarbij een circulaire en grotendeels zelfvoorzienende woonbuurt wordt gebouwd. Er worden 19 woningen gebouwd van hergebruikte en biobased materialen en de gemeenschappelijke tuin staat in het teken van de productie van groente en fruit. De toekomstige bewoners wekken en slaan gezamenlijk elektriciteit en warmte op en zuiveren zelf het opgevangen regenwater. De ecologie hangt hier nauw mee samen: diversiteit in planten, de begroeiing en het oppervlaktewater binnen de wijk. Doordat de bewoners hun eigen systemen beheren, wordt ook bijgedragen aan de sociale cohesie van de wijkbewoners. In de verkennende fase van het project wordt een studie uitgevoerd naar een passend businessmodel dat rekening houdt met de circulaire aspecten. Vanwege het karakter van het project, de wijk en de woningen, is een klassieke grondexploitatie niet van toepassing. Het ontbreken van afval, klassiek eigendom en voorzieningen, zijn atypische uitgangspunten voor het opstellen van een grond- en opstal exploitatie. De studie moet antwoord geven op circulaire aspecten van de systemen voor warmteopwekking en –opslag, elektrische distributie icm smart technologie, water, voedsel, groen en (het ontbreken van) afval. Op basis van deze aspecten kan een geïntegreerd circulaire businessmodel worden opgesteld, dat de noodzakelijke input is voor de engineering, ontwikkeling en bouw van de CPk. Tevens beoogt het project het netwerk betrokken bij de CPk te versterken en verbreden. Deze aanvraag is tevens voorbereidend op een subsidieaanvraag in het kader van de aankomende call NWA Route 12 Circulaire economie en grondstoffenefficiëntie.
