Urban regions are confronted with huge sustainability challenges. Their future depends to a large extent on our ability to promote sustainable urban development. However, sustainability challenges in cities are inherently complex and need integrated, multidisciplinary solutions. This textbook on Smart Sustainable Cities responds to that challenge by capturing theories, methods and tools relevant for researching smart sustainable cities and developing solutions for sustainability challenges within cities. This book thereby serves the great need among students and practitioners to understand the multifaceted nature of Smart Sustainable Cities, to build upon acknowledged cross-disciplinary analytical and design approaches, and to learn how to apply such approaches. Each chapter presents a practical approach to urban sustainability, a relevant case study, and exercises and assignments for students to master the topic. Topics include: Smart Sustainable Cities: an introduction; Systemic Design Thinking; Probing the Future for Smart Sustainable Cities; Social Design of Smart Sustainable Cities; Urban Psychology of Smart Sustainable Cities; Behavioural Change for Smart Sustainable Cities; Healthy Urban Living; Towards Energy Neutral Neighbourhoods; Carbon Footprinting and Accounting; Circular Economy: material and value flows in the city; Promoting Sustainable Urban Mobility; Canvas Business Modelling; Big Data Analytics; Social Value Innovation: from concept to practice.
Contribution to conference magazine https://husite.nl/ssc2017/ Conference ‘Smart Sustainable Cities 2017 – Viable Solutions’ The conference ‘Smart Sustainable Cities 2017 – Viable Solutions’ was held on 14 June 2017 in Utrecht, the Netherlands. Over 250 participants from all over Europe attended the conference.
As the Dutch electric vehicle (EV) fleet continues to expand, so will the amount of charging sessions increase. This expanding demand for energy will add on to the already existing strain on the grid, primarily during peak hours on workdays in the early morning and evening. This growing energy demand requires new methods to handle the charging of EVs, to distribute the available energy in the most effective way. Therefore, a large number of ‘smart charging’ initiatives have recently been developed, whereby the charging session of the EV is based on the conditions of the energy grid. However, the term smart charging is used for a variety of smart charging initiatives, often involving different optimization strategies and charging processes. For most practitioners, as well as academics, it is hard to distinguish the large range of smart charging initiatives initiated in recent years, how they differentiate from each other and how they contribute to a smarter charging infrastructure. This paper has the objective to provide an overview of smart charging initiatives in the Netherlands and develop a categorization of smart charging initiatives regarding objectives, proposed measures and intended contributions. We will do so by looking at initiatives that focus on smart charging at a household level, investigating the smart charging possibilities for EV owners who either make use of a private or (semi-)public charging point. The different smart charging initiatives will be analyzed and explicated in combination with a literature study, focusing on the different optimization strategies and requirements to smart charge an electric vehicle.
Currently, many novel innovative materials and manufacturing methods are developed in order to help businesses for improving their performance, developing new products, and also implement more sustainability into their current processes. For this purpose, additive manufacturing (AM) technology has been very successful in the fabrication of complex shape products, that cannot be manufactured by conventional approaches, and also using novel high-performance materials with more sustainable aspects. The application of bioplastics and biopolymers is growing fast in the 3D printing industry. Since they are good alternatives to petrochemical products that have negative impacts on environments, therefore, many research studies have been exploring and developing new biopolymers and 3D printing techniques for the fabrication of fully biobased products. In particular, 3D printing of smart biopolymers has attracted much attention due to the specific functionalities of the fabricated products. They have a unique ability to recover their original shape from a significant plastic deformation when a particular stimulus, like temperature, is applied. Therefore, the application of smart biopolymers in the 3D printing process gives an additional dimension (time) to this technology, called four-dimensional (4D) printing, and it highlights the promise for further development of 4D printing in the design and fabrication of smart structures and products. This performance in combination with specific complex designs, such as sandwich structures, allows the production of for example impact-resistant, stress-absorber panels, lightweight products for sporting goods, automotive, or many other applications. In this study, an experimental approach will be applied to fabricate a suitable biopolymer with a shape memory behavior and also investigate the impact of design and operational parameters on the functionality of 4D printed sandwich structures, especially, stress absorption rate and shape recovery behavior.
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.
Er zijn verscheidene methodes en hulpmiddelen voor het verduurzamen van producten. Een methode om circulaire kansen te ontdekken is de CIRCO track, ontwikkeld en gegeven door CIRCO van CLICKNL. In een driedaagse track gaan een tiental bedrijven op zoek naar circulaire kansen voor hun bedrijf, aan de hand van 5 circulaire businessmodellen en 6 circulaire ontwerp strategieën. De uitkomst van een CIRCO track is per bedrijf een passend circulair businessmodel met bijbehorende ontwerpstrategie. Dit heeft vaak vergaande gevolgen voor de productontwikkeling en dat traject moet dan nog beginnen. Saxion Lectoraat Industrial Design (ID) onderzoekt hoe duurzame producten kunnen worden ontwikkeld voor en met bedrijven. Medewerkers van het lectoraat Industrial Design hebben samen met docenten van Saxion CIRCO tracks gevolgd en hier inmiddels de nodige ervaring mee. CIRCO, de organisatie die de CIRCO tracks organiseert wil graag de samenwerking met hogescholen vormgeven en heeft daartoe contact opgenomen met Saxion. Naast onderwijs biedt de samenwerking met het lectoraat ID een mogelijkheid om het vervolgtraject bij de deelnemende bedrijven aan een CIRCO track verder inhoud te geven. Dit project is dat vervolgtraject waarin het bedrijf samen met (docent)onderzoekers en studenten de resultaten tastbaarder maakt. Er is een CIRCO track Smart Industry georganiseerd waaraan onder meer de bedrijven Hollander Techniek en Less2Care deelnemen. Ze zijn gemotiveerd om deel te namen aan de track en vervolgens, tijdens deze follow up, samen met het lectoraat Industrial Design de circulaire richtingen door te ontwikkelen tot tastbare resultaten. Wanneer deze aanpak een succes blijkt, kan tijdens een evaluatie achteraf overwogen worden of een dergelijke aanpak vaker wordt toegepast, om de impact verder te vergroten.
