Verkeer in de lucht vanaf 2035

Een auto van anderhalf duizend kilo voor één mens

De vergelijking met de auto is verrassend en verdient een nauwkeurige beschouwing. Een elektrische auto heeft een zeer efficiënte aandrijving, maar voor het vervoer van één persoon wordt een voertuig met een massa van gemakkelijk anderhalve ton of meer in beweging gebracht. Dat is een merkwaardige verhouding: circa 80 kilogram nuttige lading vereist een veelvoud daarvan aan voertuig. We maken er tegenwoordig geen punt meer van, maar het is eigenlijk een hele rare verhouding.

Een eenpersoons elektrisch vliegtuig heeft een ander nadeel. Het moet zichzelf in de lucht houden. Vooral verticaal opstijgen en landen kost veel energie. Tijdens horizontale vleugelvlucht verandert het beeld echter aanzienlijk. Dan draagt de lucht het voertuig, en hoeft de aandrijving alleen nog de weerstand te overwinnen. Op basis van de natuurkundige berekening die ik voor dit artikel heb gemaakt, ontstaat een interessant omslagpunt. Neem een toekomstige efficiënte elektrische auto met een verbruik van circa 140 Wh/km en vergelijk die met een kleine eenpersoons-eVTOL met goede aerodynamische eigenschappen.

De uitkomst van dat model geeft aan de afgelegde afstand per rit bepalend is, vanwege het energieverbruik dat met opstijgen en dalen van een drone gemoeid is. Over 50 kilometer zou zo'n drone, inclusief zijn inzittende, grofweg 385 kilogram mogen wegen om qua elektrische energie in dezelfde orde van grootte uit te komen als de auto. Valt de afgelegde weg dubbel zo lang, namelijk 100 kilometer, dan stijgt die grens tot ongeveer 500 kilogram. De toegestane massa groeit dus mee met de afstand: hetzelfde energieniveau dat een zware drone over een korte afstand verbruikt, kan een lichtere verhouding over een langere afstand worden. Overigens komt daar nog iets bij. De drone vliegt hemelsbreed, terwijl de auto door het wegennet voor dezelfde reis bijvoorbeeld 65 kilometer aflegt waar de drone 50 kilometer vliegt. Daardoor verbruikt de auto voor die reis vanzelf méér energie dan een vergelijking per kilometer suggereert. Dat voordeel komt bovenop het afstandseffect, en versterkt de vergelijking verder.

Dat zijn geen voorspellingen van apparaten die in 2035 daadwerkelijk te koop zullen staan. Het zijn uitkomsten van een fysisch model. Maar ze laten wel iets belangrijks zien.

Een energiezuinig individueel luchtvoertuig is niet meer op voorhand fysisch absurd.

De batterij blijft daarbij waarschijnlijk de belangrijkste technologische bottleneck. Meer energiedichtheid betekent minder batterijmassa, maar ook een lichter frame, kleinere aandrijving en opnieuw minder benodigde energie. Het omgekeerde geldt eveneens: te zware batterijen veroorzaken een gewichtsspiraal. Men kan zeggen dat de batterij het condensatiepunt bepaalt: pas onder bepaalde energetische condities verdampt het individuele wegverkeer naar de lucht.

Juist daarom is 2035 interessant. Niet omdat vaststaat dat we dan allemaal vliegen, maar omdat er nog ongeveer tien jaar resteert waarin een dergelijke ontwikkeling van technisch curiosum naar praktisch vervoermiddel kan verschuiven.

De wetgever moet niet wachten tot het zover is

Daar begint mijn eigenlijke punt. Als individueel elektrisch luchtvervoer eenmaal praktisch en betaalbaar wordt, krijgen we niet alleen een nieuw voertuig. We krijgen een nieuwe verkeersruimte. De lucht boven woonwijken krijgt dan ongeveer dezelfde maatschappelijke betekenis als de straat. Wat eeuwenlang ledige ruimte was, wordt op dat moment een gedeelde ruimte van de samenleving, met dezelfde conflicten, gewoonten en behoeften aan ordening als de weg beneden. Dan ontstaan vragen waarop niet fabrikanten of individuele gemeenten achteraf het antwoord moeten bedenken:

• Op welke hoogten mag individueel luchtverkeer plaatsvinden?

• Mogen voertuigen rechtstreeks over woningen vliegen?

• Wie stelt luchtroutes vast?

• Welke minimale afstand geldt tot woningen, scholen en natuurgebieden?

• Hoeveel geluid mag één voertuig veroorzaken en hoeveel geluid mogen honderden voertuigen gezamenlijk veroorzaken?

• Waar mag worden opgestegen en geland?

• Wie krijgt voorrang?

• Hoe worden voertuigen geïdentificeerd?

• Hoe voorkomen we botsingen?

• Wie is aansprakelijk wanneer een autonoom toestel een fout maakt?

• Welke gegevens mag een voertuig onderweg verzamelen?

• Mag een commerciële verkeersdienst voortdurend vastleggen wie zich waar bevindt?

• Mag iemand met zijn eigen toestel boven mijn tuin blijven hangen?

• Kan een gemeente bepaalde gebieden afsluiten?

• Wat gebeurt er bij stroomuitval, communicatiestoringen of cyberaanvallen?

• En wie beheert uiteindelijk de digitale infrastructuur waarmee al dat verkeer wordt gereguleerd?

Voor dat laatste bestaat inmiddels al een begin. Europa kent U-space, een regelgevend kader voor digitaal beheer van droneverkeer. Dat raamwerk is in 2021 vastgesteld en werkt met sterk gedigitaliseerde en geautomatiseerde functies om droneverkeer te beheren en samenloop met bemande luchtvaart mogelijk te maken.

Dat is belangrijk. Maar verkeersmanagement is iets anders dan maatschappelijke ordening. Men kan met een verkeersbeheersysteem voorkomen dat voertuigen tegen elkaar botsen, net zo goed als een verkeerslicht botsingen op een kruising voorkomt. Maar een verkeerslicht bepaalt niet welke samenleving we willen zijn. We moeten niet alleen regelen dat de voertuigen niet tegen elkaar botsen. We moeten bepalen welke samenleving we onder dat luchtverkeer willen hebben.

De fout die we bij IT hebben gemaakt

Juist daar ligt een vergelijking met de ontwikkeling van de publieke digitale infrastructuur. Internet, sociale media, cloudplatforms en later kunstmatige intelligentie ontwikkelden zich sneller dan het bestuurlijke kader eromheen. Veel publieke functies zijn daardoor afhankelijk geworden van infrastructuren en spelregels die voor een aanzienlijk deel door commerciële technologiebedrijven worden bepaald.

Europa probeert die achterstand inmiddels in te lopen. De Digital Services Act verplicht zeer grote platforms onder andere tot het beoordelen en beperken van systeemrisico's. De Europese toezichthouders noemen onder meer verspreiding van illegale inhoud, bedreigingen van grondrechten en risico's voor kinderen en jongeren. Een eerdere analyse van het Europees Parlement constateerde bovendien dat nationale handhaving van de DSA nog maar beperkt op gang was gekomen door vertraagde implementatie in lidstaten.

Met AI zien we hetzelfde patroon in versnelde vorm. De technologie werd op grote schaal beschikbaar voordat het regelgevend systeem gereed was. De Europese AI Act is inmiddels van kracht, maar wordt stapsgewijs ingevoerd. De belangrijkste verplichtingen worden over verschillende jaren van toepassing; onderdelen voor bepaalde hoogrisicosystemen volgen pas in 2027 en 2028. Daarmee wil ik niet beweren dat er voor IT en AI geen wetgeving bestaat. Die bestaat inmiddels wel degelijk. Het probleem is de volgorde. Eerst ontstond een technische en commerciële werkelijkheid. Daarna moest de overheid bepalen hoe zij die werkelijkheid wilde reguleren. Dat is veel moeilijker dan vooraf grenzen stellen.

Een eenmaal gevestigd platform heeft miljoenen gebruikers. Een eenmaal gebouwde digitale infrastructuur creëert afhankelijkheden. Een bedrijfsmodel dat maatschappelijk gemeengoed is geworden, laat zich niet eenvoudig meer veranderen. Regulering wordt dan automatisch een afweging tussen het publieke belang en het verstoren van iets waarvan burgers, bedrijven en overheden inmiddels afhankelijk zijn geworden. Men kan het zich voorstellen als een aggregatietoestand die al is ingetreden vóórdat men de condensatievoorwaarden heeft vastgesteld. Achteraf blijkt zodanige aggregatie vrijwel onomkeerbaar. Met individueel luchtverkeer hoeven we die fout niet opnieuw te maken.

Regel eerst de infrastructuur, daarna de markt

Bij luchtverkeer hebben we één groot voordeel op de ontwikkeling van internet en AI: we zien het aankomen. We kunnen nu beslissen dat de luchtlaag waarin toekomstig individueel verkeer plaatsvindt publieke infrastructuur is. Niet het eigendom van een fabrikant, vervoerder of exploitant van een digitaal verkeersplatform, maar een gemeenschappelijke ruimte waarop de democratisch vastgestelde verkeersregels gelden.

Vergelijk het met de openbare weg. Autofabrikanten mogen uitstekende auto's bouwen, maar Volkswagen bepaalt niet aan welke kant van de weg we rijden. Tesla beslist niet wie er voorrang heeft op een kruising. BMW verkoopt geen abonnement waarmee zijn klanten op de snelweg voorrang krijgen. De verkeersregels en de infrastructuur staan los van het commerciële product dat er gebruik van maakt. Zo zou het ook bij de lucht moeten zijn, en wel om dezelfde reden.

Dat beginsel moeten we ook toepassen op individueel luchtverkeer. Het digitale systeem dat straks routes toewijst, voertuigen identificeert, verkeersstromen scheidt en tijdelijke verboden doorgeeft, wordt feitelijk net zo belangrijk als asfalt, verkeerslichten en verkeersborden nu zijn. De Europese ontwikkeling van U-space laat al zien dat digitalisering en automatisering essentiële onderdelen van toekomstig droneverkeersmanagement zijn. De overheid moet daarom voorkomen dat de feitelijke verkeersinfrastructuur ontstaat als nevenproduct van een paar dominante commerciële aanbieders.

2036 moet de uiterste datum zijn

Daarom zou ik de wetgever een heel concrete termijn willen meegeven. Zorg dat uiterlijk in 2036 het wettelijke stelsel voor grootschalig individueel luchtverkeer gereed is. Niet alleen technische luchtwaardigheidseisen. Niet alleen regels voor piloten. Niet alleen botsingspreventie. Er moet dan ook een antwoord zijn op:

• de juridische status van de lage lucht boven bebouwd gebied;

• publiek beheer van essentiële digitale verkeersfuncties;

• toegang tot en verdeling van schaarse luchtcapaciteit;

• privacy en registratie van bewegingen;

• geluid en cumulatieve hinder;

• aansprakelijkheid bij autonoom verkeer;

• cybersecurity en continuïteit van verkeerssystemen;

• bevoegdheden van gemeenten en andere lokale overheden;

• voorwaarden voor vertreklocaties en landingsplaatsen;

• open standaarden en interoperabiliteit tussen voertuigen, verkeersdiensten en overheden.

En misschien het belangrijkste: de regels moeten gelden voordat massaal gebruik economisch aantrekkelijk wordt, niet daarna.

Verkeer in de lucht begint niet in 2035

Daar zit de paradox. Als we in 2035 constateren dat een stil, elektrisch eenpersoons luchtvoertuig ineens betaalbaar is en honderd kilometer kan afleggen op een hoeveelheid energie die vergelijkbaar begint te worden met individueel vervoer over de weg, zijn we te laat om nog rustig over de inrichting van die nieuwe verkeersruimte na te denken. Dan zijn er fabrikanten, investeringen, vergunningaanvragen, vertreklocaties, consumenten en economische belangen.

De geschiedenis van onze digitale infrastructuur laat zien hoe lastig het is om publieke waarden achteraf in een reeds gevormde technologische werkelijkheid terug te brengen. Dit keer kennen we die geschiedenis. We hoeven niet te weten of de doorbraak in 2034, 2038 of helemaal niet komt. Wetgeving voor een nieuwe verkeersruimte maken we niet omdat we zeker weten dat die ruimte over tien jaar vol is. We maken haar omdat de consequenties te groot zijn om pas regels te verzinnen zodra het verkeer er al vliegt.

Wie verkeer in de lucht vanaf 2035 serieus mogelijk acht, moet de wetgeving ervoor vóór 2036 op orde hebben.