I framtidens grønne og smarte by reiser vi sannsynligvis på en helt annen måte enn i dag. Kanskje bor vi rett ved togstasjonen og sykler til kontoret på bysykkel. Eller vi fisker fram en app på mobilen for å se om noen andre er på vei i samme retning, slik at vi kan kjøre sammen.

Samkjøring og delebil

Både såkalt samkjøring og bildeling er voksende trender som inngår i den nye deleøkonomien. Det mest kjente eksempelet er Airbnb, et selskap som formidler utleie av privatrom til reisende verden over. Men også i transportsektoren dukker det opp nye løsninger.

– Deling av sykler og biler er en innovativ transportmåte, som på mange måter passer perfekt inn i den smarte byen, sier forsker Lars Böcker ved Institutt for sosiologi og samfunnsgeografi ved Universitetet i Oslo.

– Vi kommer til å bo tettere i fremtiden, og i en kompakt by blir det enda mer effektivt å dele på transportmidlene, sier han.

Det er flere fordeler ved å delta i en såkalt bilring, hvor medlemmer deler på bil ved behov eller en abonnementsordning hvor man lokaliserer nærmeste bil når man skal av gårde. Brukerne slipper å tenke på faste utgifter, parkeringsproblemer, forsikring, lading eller fylling av drivstoff.

– Kongstanken er at man får tilgang til kjøretøyet kun når behovet melder seg, sier Böcker.

Byen som klimaløsning

Delemobilitet kaller forskerne fenomenet.

– Delemobilitet har hatt en enorm innflytelse på mange byer. Ulike transportformer er mer tilgjengelige samtidig som antallet privateide biler reduseres, skriver forskerne Susan Shaheen og Nelson Chan ved Berkeley-universitet i en fersk rapport.

I EU bor så mange som 72 prosent av befolkningen i byer, og byene står for 70 prosent av energibruken.

– For at samfunnet skal dreies i en mer klima- og energivennlig retning, er det i byen det må skje, sier Böcker.

Flere folk, mindre kjøring

Det er også konklusjonen til Oslo kommune. I den nye klima- og energistrategien for hovedstaden settes det ambisiøse mål for å kutte klimagassutslippene. Oslo skal gjennom et grønt skifte, og det krever en rekke innovative løsninger. Transport og samferdsel er et av nøkkelområdene.

Selv om Oslos befolkning vokser, er målet at all økning i transport skal være klimavennlig. Da må vi gå, sykle eller bruke kollektivtransport. For å nå et slikt mål, kan dessuten bildeling eller samkjøring være et nyttig virkemiddel.

Også i EUs energiplan legges det vekt på slike nyskapende løsninger. Planen slår fast at potensialet for tjenester og smart teknologi som kombinerer energi, transport og digital teknologi er enormt.

– Bildeling og samkjøring er fenomener som er drevet fram av ny informasjonsteknologi. Finanskrisen har også spilt en rolle. Med lavere inntekt ser folk på inntjeningsmuligheter i dagliglivet, forteller byforsker Böcker.

Stort potensial

Men hvordan bidrar slike sosiale transportløsninger til å senke klimautslippene? Den potensielle gevinsten er todelt:

– Bildeling og liknende ordninger kan bety både mindre energibruk og lavere utslipp, forklarer Böcker, og legger til:

– Men utslippskuttene avhenger av at antall reiser faktisk går ned som et resultat av delingen, og at produksjonen av biler også faller ved at bilparken blir mindre.

Forskning fra USA viser at så faktisk er tilfellet.

Klimagunstige funn

I 2014 var det 23 bildelingsoperatører i USA. Disse hadde 1,3 millioner medlemmer som delte på 19 000 biler. Forskningssenteret Transportation sustainability research center ved Berkeley-universitetet undersøkte konsekvensene blant 9500 bildelere.

25 prosent av de spurte hadde solgt bilen sin, og like mange hadde utsatt å kjøpe et nytt kjøretøy. Forskerne konkluderte med at en delebil erstattet mellom 9 og 13 privateide biler. For én familie innebar det klimagasskutt på rundt 40 prosent.

Et annet positivt funn var at de som delte bil, også økte bruken av kollektivtransport, sykkel og gange. Det var også penger å spare, anslagsvis mellom 1200 og 3500 kroner per husholdning etter at de tok i bruk bildeling.

En vinn-vinn-situasjon

– Deleøkonomien matcher den som har et overskuddsprodukt eller tjeneste, med den som vil forbruke noe. Det er et økonomisk fenomen i sterk vekst, forteller Böcker.

Bildeling har tatt av de siste fem årene, og forventes å vokse 36 prosent per år fram mot 2020.

– Potensialet for klimakutt og energisparing er stort dersom bildeling fører til at vi kun bruker bilen ved et reelt behov. Men vi vet foreløpig for lite om hvordan slike ordninger påvirker bevegelsesmønsteret til folk, sier forskeren.

Ingen nisje

Böcker har studert holdningene til deling av produkter og tjenester i Amsterdam. Der er kvinner mer positive til å dele enn menn, og eldre er mindre villige til å dele tjenester og produkter enn yngre mennesker. Dessuten deler de med ikke-vestlig kulturbakgrunn mer enn gjennomsnittet.

– Undersøkelsen spurte også om motivasjonen til å dele. For bildeling og samkjøring handlet det om miljøhensyn eller om ønsket om å spare penger, forteller forskeren.

Undersøkelsen viste dessuten at et bredt lag av befolkningen er positive til deleøkonomien.

– Det betyr at disse løsningene har potensial for å oppskaleres betydelig. Det er ikke et nisjefenomen. I byen trenger de færreste bil til daglig, men mange trenger tilgang på et kjøretøy av og til, når de skal på hyttetur eller kjøpe møbler.

– Deling kan gi flere tilgang på bil i nettopp slike tilfeller, uten at man øker den totale biltransporten, sier Böcker.

Droner kan være festlige leketøy og har blitt populære her i landet. Men helt ufarlige er de ikke.

Vi har ikke noe regelverk for privat droneflyvning i dag, men dette kommer i løpet av året.

En dansk forsker mener at de aller minste dronene bør være unntatt fra de nye reglene.

250 gram

Lektor Anders la Cour-Harbo fra Aalborg Universitet har forsket på hvor farlige de små droner egentlig er.

Dette har han gjort på oppdrag fra Trafikstyrelsen, de som regulerer slik flyving i Danmark. Trafikstyrelsen jobber med å få på plass et regelverk for privat droneflyvning.

Videnskab.dk skriver at forskeren har sett på tre ting:

• Hvor sannsynlig det er at dronen skal falle ned.
• Hvor sannsynlig det er at den treffer et menneske.
• Hvor stor skade dronen vil påføre hvis den treffer et menneske.

Konklusjonen hans er at droner som veier under 250 gram bør få være unntatt de strenge reglene som kanskje kommer.

I denne videoen forklarer forskeren Anders la Cour-Harbo noen av farene med ulike droner som er å få kjøpt i dag:

Droner kan deles inn i kategorier slik at noen av de mindre til privat bruk kan få et mykere regelverk, foreslår forsker Anders la Cour-Harbo (Video: Aalborg Universitet).

Også her i landet jobbes det med regler for privat dronebruk.

150 meter unna

Luftfartstilsynet har en forskrift ute på høring. De regner med å ha et regelverk for privat droneflyging på plass i løpet av 2015.

Hege Aalstad er juridisk rådgiver i Luftfartstilsynet og jobber med den nye forskriften. Hun forteller til forskning.no at de vurderte om vekt skulle være med i reglene:

– Men vi valgte å ha de samme reglene for alle droner, sier hun.

De nye reglene handler om avstand.

For eksempel at dronen hele tiden skal være minst 150 meter unna folk, biler og alle bygninger som ikke er ditt eget hus.

I tillegg blir det antakelig ikke lov å fly høyere enn 120 meter opp i luften.

Aalstad utelukker ikke at reglene kan mykes opp for mindre droner, slik den danske forskeren foreslår:

– Utviklingen av droner går raskt, derfor vil vi kontinuerlig vurdere å endre forskriften.

Ikke lov å filme

Den danske forskeren Anders la Cour-Harbo har bare undersøkt hvor farlige dronene kan være. Han har ikke vurdert personvernhensyn.

Vi kan tenke oss at små droner som får fly helt fritt vil kunne filme og ta opp lyd hvor som helst.

For man kan unektelig få fine filmer med droner. Forskning.no har tidligere skrevet om hvordan de stillegående dronene kan få unike naturbilder. I den saken kan du se video av en spekkhoggerflokk som er filmet av en drone.

Hvis det skulle bli lov å fly minidroner hvor man vil, er det imidlertid andre regelverk som beskytter deg mot å bli filmet mot din vilje.

Privatlivets fred

Reglene for filming med droner sier at føreren må være innen synsrekkevidde.

Ylva Marrable er juridisk seniorrådgiver hos Datatilsynet. Hun synes dette er en god regel:

– Hvis du blir filmet av en drone, er det mulig å spørre hva dette skal brukes til når du ser personen, sier hun til forskning.no.

Hun nevner at flyging og opptak også er regulert i straffeloven og personopplysningsloven.

– For eksempel vil det å fly inn i noens hage og filme kunne krenke privatlivet fred og da faller det inn under straffeloven.

Publisering av bilder er også regulert og spesielt interesserte kan ta en titt på artikkelen Droner – hva er lov på Datatilsynets nettsider.

Forestill deg at bedriften Rottefella har en banebrytende idé den vil ha testet ut før en viktig skisamling i neste uke. Hvor skal den henvende seg for å få en funksjonell prototyp raskt? Å bruke vanlige støpeformer i stål vil ta altfor lang tid.

Unge, kreative gründere opplever et lignende problem: Siden støpeformer i stål er dyre, blir usikre prosjekter lagt på is. Gründere klarer rett og slett ikke å finansiere en slik produksjon.

Nå vil en rekke industri- og forskningspartnere finne en løsning på problemet. De har gått sammen i forskningsprosjektet «AddForm» for å utvikle best mulig 3D-utskrevne støpeformer i plast.

Fra stål til plast

– Ved store kvanta egner maskinert stål og også 3D-printede stålformer seg godt. Som når Lego lager klosser i millionantall, forteller Erik Andreassen på Sintef Materialer og kjemi.

Men skal man støpe få enheter og drive prøvestøping, kan 3D-printede støpeformer i plast, eller rettere sagt polymermaterialer fylt med keramiske partikler eller metallpartikler, være tingen.

– Slike former kan lages i løpet av en dag eller to, og så kan produktet sprøytestøpes i riktig plastmateriale, sier Andreassen.

Sprøytestøping er støpemetode for masseproduksjon av gjenstander av for eksempel termoplaster, gummi og metaller. Store kvanta er nødvendig for lønnsom produksjon, siden formverktøyene er relativt dyre å framstille.

Får ut produktene i riktig materiale

3D-utskriving, eller «additiv tilvirkning», startet opp kommersielt for drøyt 25 år siden, og forskere ved Sintef har arbeidet med temaet i mange ulike sammenhenger.

I det nye prosjektet er jobben å forstå egenskapene til formmaterialene med tanke på belastningene de utsettes for ved sprøytestøping. For at industrien skal få et raskt og godt resultat, må materialene testes opp mot hverandre for å sjekke ulikheter.

– Det finnes en rekke prosesser for 3D-printing og ulike materialtyper, og alle har sine styrker og svakheter med tanke på å lage forminnsatser, forklarer Andreassen.

Forskerne vil jobbe for å finne raskere måter å montere formene på og effektive overflatebehandlinger for å gi overflaten i formen en ønsket finish.

Ikke bare skal industrien få sprøytestøpte prototyper raskt og billig, men den skal også få ut produktene i riktig materiale; det materialet som skal brukes i fullskalaproduksjonen og som har de spesielle egenskapene som er ønsket.

– Det er viktig å merke seg at for de fleste industrielle anvendelser kan man ennå ikke 3D-skrive deler i plast med «riktige produktegenskaper», som slagstyrke eller brannhemming. Man må gå veien via sprøytestøping for å få til dette, sier Andreassen.

Biologene har lenge kjent til muskelen 3Ax, som billene bruker til å åpne og lukke vingene. Men før nå har ingen visst at billene også bruker denne lille muskelen til å svinge når de flyr.

I redningsaksjoner

– Nå som vi fant ut at muskelen i vingen er viktig for styringsevnen, har vi for første gang klart å styre flyvingen mer presist. Tidligere har vi lykkes med å få billene til å lette og lande, men vi har hatt vanskelig for å styre dem når de flyr. Det sier Michel Maharbiz ved UC Berkeleys fakultet for informatikk og elektrovitenskap, i en pressemelding.

Tanken er at kyborg-biller vil kunne brukes som droner, for eksempel i redningsaksjoner – omtrent som kyborg-kakerlakken som forskning.no har skrevet om tidligere.

– Vi kan enkelt montere en mikrofon og temperaturmåler på billene og skape et nyttig hjelpemiddel. Dette er teknologi som kan la oss utforske steder som ikke har vært tilgjengelige før, for eksempel små områder i en sammenrast bygning, sier Hirotaka Sato ved Nanyang Technological University i Singapore, som har samarbeidet med UC Berkeley om prosjektet.

Forsøkene ble gjort med den store billen Mecynorrhina torquata. Billene var i gjennomsnitt 6 centimeter lange og veide 8 gram — omtrent like mye som en femkronemynt.

Mindre batterier, store framskritt

Nadi Bar, som er førsteamanuensis på Institutt for kjemisk prosessteknologi ved NTNU, har montert lignende apparater på flaggermus. Han forteller at mindre og bedre batterier har ført til store framskritt for denne typen forskning de siste årene.

– Folk har brukt instrumenter på fugler, pattedyr og fisk i mange år. Men nå har mikroteknologien har blitt bedre, særlig batteriene, sier Bar til Forskning.no.

Han ser for seg mange bruksområder for slike kyborg-skapninger:

– De vil kunne brukes i overvåking og til militære formål. Men det er kanskje mer sannsynlig at de vil brukes til å studere naturlige fenomener, for eksempel til å studere andre insekter eller rovfuglers adferd, sier Bar.

Bille med ryggsekk

Forskerne valgte å jobbe med de store billene fordi de kan løfte tungt. På ryggen fikk de montert en «ryggsekk» bestående av en mikrokontroll, en trådløs sender og mottaker, og seks elektroder koblet til billens synssenter og muskulatur. Alt dette ble drevet av et 3,9-volts batteri. Utstyrets samlede vekt var mellom 1 og 1,5 gram.

Nadi Bar forteller at større dyr kan bære mer utstyr, og dermed rustes med flere egenskaper, enn billene.

– På insekter er det først og fremst styringen man kan jobbe med. Vi har ikke små nok kameraer, og de vil uansett trenge altfor mye energi. Men større dyr kan bære større instrumenter.

Bar ser at slik forskning kan være en etisk utfordring:

– Alt som handler om å styre dyr er etisk problematisk, fordi du forvandler dyret til en robot og fjerner dets frie vilje. Så jeg tror mange vil mislike dette. Men i vår forskning med flaggermus observerer vi bare, vi styrer ikke dyret. Da er det mindre problematisk, sier Bar.

Trådløst

Hirotaka Sato  tror det er den trådløse teknologien som skal ha takk for at forskerne oppdaget den lille muskelens betydning. En viktig del av prosjektet var nemlig å utvikle et styrings- og overvåkningssystem som lar dem observere de flyvende billene uten bruk av ledninger.

– Når biologer tidligere har jobbet med å analysere flyvende insekter, har dette oftest blitt gjort med ledninger koblet til insektet. Dermed har det vært vanskelig å si om ledningene har påvirket hvordan insektet flyr, sier Sato.

Referanse:

Hirotaka Sato m.fl.: Deciphering the Role of a Coleopteran Steering Muscle via Free Flight Stimulation, Current Biology 2014, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2015.01.051. Sammendrag.

I Norge er i gjennomsnitt 223 tog forsinket eller innstilt hver eneste dag, ifølge Jernbaneverket. Det tilsvarer mer enn hvert femte tog, skriver VG i dag.

Avisa følger opp med å fortelle at i 2014 var togene inn til Oslo forsinket 364 dager. Én dag i fjor gikk alle tog som de skulle.

Både i Norge og over store deler av verden er beskjeden fra transportmyndigheter og politikere den samme år etter år: Når vi bare får ordnet et par ting til, så skal toget bli det transportmiddelet mange av oss så gjerne vil at det skal være.

Kanskje er det bedre å tenke helt annerledes om transport rundt storbyer?

• Les også: Misfornøyde kollektivkunder er farlige

Ser mot Sør-Amerika

To britiske transportforskere foreslår å rette blikket mot Sør-Amerika.

I det som ofte kalles framvoksende økonomier er nye hurtigbusser – Bus Rapid Transit – blitt en suksess. Først ut var den brasilianske millionbyen Curitiba. Nå har nærmere 200 byer verden rundt fulgt etter.

BRT-systemene er effektive, de er fleksible og de transporterer folk langt rimeligere enn det lokale og regionale tog er i stand til. Like fort går det også.

40 prosent billigere

Det radikale forslaget fra transportforskerne Paul Withrington og Richard Wellings er rett og slett å rive opp skinnene langs mange av dagens jernbanestrekninger inn mot byer, legge asfalt – og reservere disse nye og rette «veiene» for moderne hurtigbusser.

I Oslo har selskapet Ruter i tre år kjørt busser på hydrogen, med vanndamp som eneste utslipp. Både i Kina, Frankrike, USA – og nå også i Norge – ruller det elektriske busser utstyrt med batterier. Begge deler fungerer bra.

• Les også: Dette gjør vi med mobilen på bussen

De to forskerne ved Institute of Economic Affairs i London har regnet seg fram til at hver reise inn mot byene kan bli minst 40 prosent billigere om tog erstattes med hurtigbusser. I tillegg blir det enklere å garantere de reisende sitteplasser.

Kommer fram når de skal

Sist men ikke minst, er det mye mer sannsynlig at de reisende kommer fram når de skal.

Bredden på doble jernbanespor egner seg bra for tofelts busstraseer. Busser kan også ta av fra ekspressporene og kjøre folk mye nærmere dit de skal. De kan også ha hyppigere avganger.

Også langs T-baner og trikkelinjer mener forskerne at skinnene bør rives opp og erstattes med to- eller firefeltstraseer reservert for nye hurtigbusser.

Lite innovasjon i kollektivtransport

Withrington og Wellings mener at en slik nyorganisering av kollektivtransporten også vil kunne åpne for langt mer effektiv konkurranse mellom private aktører. Og tilsvarende mulighet for å redusere både offentlige subsidier og billettpriser.

Tenketanken de to jobber hos, er plassert på den politiske høyresiden i Storbritannia. At de foreslår mer privat konkurranse, kommer kanskje derfor ikke som noen overraskelse.

• Les også: Advarer mot trafikkaos i Oslo-regionen

Kollektivtransport er en bransje preget av lite innovasjon. Forskerne sammenligner med bilproduksjon, som de ser på som verdens kanskje mest innovative bransje. En mulig forklaring er at bilfabrikkene opererer i et marked med hard konkurranse og små fortjenestemarginer. Kollektivtransport er på sin side stort sett offentlig drevet, og det er lite konkurranse.

– Begynn med nye bussløsninger

Arvid Strand, forsker ved Transportøkonomisk institutt (TØI) i Oslo, mener at advarselen fra de to britene mot å satse enda mer på jernbane, er verdt å lytte til:

– Når vi nå må øke kollektivkapasiteten inn til flere norske byer, bør vi være åpne for å satse på flere hester. Slik kan vi skape bedre alternativer til biltransport, sier han

Arvid Strand foreslår å etablere nye, doble ekspressveier for buss rundt flere norske byer. Viser det seg at mange nok bruker dem, går det så an å vurdere å legge skinner langs de samme strekningene og bygge såkalte bybaner. Slik som den Bergen har bygd ut.

– Slik unngår vi store investeringer i skinnegående løsninger, som det så viser seg at brukes av for få.

Langs noen av jernbanestrekningene i Norge går togene sjelden og det er få reisende. Disse løsningene er kostbare å opprettholde. Kanskje kan også disse erstattes av BRT-løsninger? spør han.

• Les også: Store utslipp i Sverige fra norsk landeveisgods

Norsk jernbane for enhver pris

Arvid Strand mener at Norge er veldig orientert mot jernbane. Det er også tilfelle når det er få reisende og dyrt å transportere dem på skinner.

TØI-forskeren peker på at det i realiteten bare er rundt Oslo at jernbane spiller noen vesentlig rolle i den lokale og regionale kollektivtransporten.

Og selv om flere byer nå ønsker å kopiere suksess i Bergen med ny bybane, tror ikke Strand at det ligger til rette for dette verken i Trondheim eller i Stavanger.

Rogalendingene satser nå heller på å bygge et transportsystem med hurtigveier for busser inn til Stavanger. Selv om dette systemet ikke fungerer bra ennå, mener Strand at det er en riktigere prioritering enn å satse på skinnegående transport inn til Stavanger.

Naturens muligheter har ikke plass i et stresset storbyliv. Det har betydning både for miljøet og for helsen til hver enkelt. Det er den tanken Aurélie Mossé forfølger i doktorgradsprosjektet sitt. 

– Prosjektet er et forsøk på å bringe folk i byene nærmere naturen. Jeg har undersøkt hvordan kombinasjonen av stoff og ny teknologi kan gjøre hjemmet mer bærekraftig og samtidig bringe naturens rytme nærmere oss igjen, forklarer Mossé. Hun forsker ved kunst- og designskolen École nationale supérieure des Arts Décoratifs i Paris, og har nettopp forsvart doktorgraden sin ved Kunstakademiets Arkitektskole i København.

Prosjektet består av en rekke eksperimenter hvor hun har samarbeidet med andre forskere og utviklere av ny teknologi. De har tenkt på sammenhengen mellom moderne, intelligent teknologi og bruken og designen av tekstiler. 

Naturlig liv i stuen 

En av eksperimentene til Mossé viser hvordan det kan føre til mer miljøansvar å integrere naturen i hjemmet.

– Jeg ville vise hvordan tekstiler kan skape hjem som er mer bærekraftige. Jeg har sett på hvordan gardiner kan samle energi og endre form ut fra sollyset, sier Mossé. 

Via solceller trekker gardinen seg for når lyset er kraftig. Når solen er på sitt høyeste, dekker gardinen hele vinduet. Senere trekker den seg unna. 

En annen prototype er et tak med stoffblomster som åpner seg med vindens egen rytme. 

– Vi satte opp en vindsensor utenfor. Den informasjonen ble sendt videre til en mikrokontroll i taket. Det aktiverte blomstene, forteller Mossé. 

Resultatet ble en estetisk, nesten poetisk installasjon. 

Er for mye hjemme 

Det er lidelsen Sick Building Syndrome som har gitt Aurélie Mossé ideen om at det er for lite natur i hverdagslivet i byen. Personer med dette syndromet blir syke av bestemte bygninger. 

Symptomene kan være hodepine, svimmelhet, pustebesvær, irriterte øyne, irriterte luftveier eller irritert hud. Årsaken er dårlig luft, feil temperatur og mangel på naturlig lys. 

Mossé tror ikke blomstertak og intelligente gardiner kan fjerne slike problemer helt. Men hun håper de kan gi bedre balanse og ro.

– Kultur og natur har blitt betraktet som motsetninger innen design. Det har hatt konsekvenser for kropp og sjel. Det har også påvirket miljøet, mener Mossé. 

Design er ikke nok 

Lars Mølhave er enig i at interiørdesign og arkitektur ikke kan fjerne Sick Building Syndrome. Mølhave forsker på inneklima ved Institut for Folkesundhed ved Aarhus Universitet. 

– Det er en betegnelse for en rekke uspesifikke symptomer forårsaket av inneklima og kjemi i luften. Derfor er det vanskelig å forestille seg at design kan kurere det, sier Mølhave. Han tror likevel det vil hjelpe å føle seg mer vel innendørs.

– De tingene vi omgir oss med, har en betydning for hvordan vi har det. Det kan bidra til at Sick Building Syndrom blir et mindre problem, mener Mølhave. 

Tverrfaglig arbeid 

Aurélie Mossé håper at forskningen hennes vil vise arkitekter at det er mulig å tenke på økologi uten å gå på kompromiss med funksjonalitet eller estetikk. 

Hun mener samarbeid med andre faggrupper gir stor muligheter. 

– Det er viktig at man tenker på design og teknologi sammen. Ny teknologi er ikke bare praktisk, det kan også være estetisk. Tekstildesign kan ha en praktisk funksjon og være poetisk samtidig, sier Mossé. 

– Framover vil jeg ta for meg selve stoffet, og de håndverksmessige teknikkene som knytter seg til dette, sier Mossé. 

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.