§1 – Een wankelpunt

Aan het begin van de 13de eeuw kijkt Indravarman II uit over een infrastructureel meesterwerk van ongekende ambitie: het extensieve kanalensysteem van Angkor. Zijn vader, Jayavarman VII, had het systeem waarschijnlijk meer uitgebreid dan welke van zijn voorgangers dan ook. Maar een netwerk van die omvang heeft ook ongekende investeringen nodig om het onderhoud ervan op peil te houden, zo zullen zijn adviseurs hem ongetwijfeld hebben voorgehouden. Aan de andere kant was het traditie voor heersers om hun stempel op de stad te drukken door nieuwe infrastructuur aan te leggen. Indravarman II staat voor een keuze: investeren in het onderhoud of, net als zijn voorgangers, verder uitbreiden. Dat eerste is wel een beetje saai en dat laatste is tot dan toe toch altijd goed gegaan?

We kunnen natuurlijk niet weten wat hij heeft gedacht, maar we weten wel wat er in de eeuwen na Jayavarman VII met Angkor gebeurde; het kanalennetwerk werd steeds verder uitgebreid om nieuwe problemen het hoofd te kunnen bieden, oude delen slibde steeds verder dicht en uiteindelijk stortte het stelsel in onder zijn eigen gewicht. Annalee Newitz beschrijft het in Four Lost Cities als een “langzame apocalyps”; geen plotselinge catastrofe maar eeuwen van erosie, waarin elke klap tegen de infrastructuur een weerslag had die te groot was om te boven te komen voordat de volgende tegenslag kwam. Een giftige mix van slecht leiderschap, slechte stadsplanning en een beetje pech, aldus Newitz.[1]

Het patroon dat Newitz beschrijft is niet uniek voor Angkor. Historicus Joseph Tainter—die er het invloedrijke The Collapse of Complex Societies over schreef—laat zien dat het verval van complexe samenlevingen historisch vrijwel altijd hetzelfde mechanisme volgt. Samenlevingen lossen problemen op door complexiteit toe te voegen: meer infrastructuur, meer bureaucratie, meer specialisatie. En dat werkt. Tot het niet meer werkt. Voorbij dat punt levert extra complexiteit steeds minder op, terwijl de kosten ervan blijven stijgen (zie fig. 1). De instorting komt wanneer de input die nodig is om het systeem in stand te houden niet meer in proportie staat tot wat het oplevert.[2] Angkor is daar een schoolvoorbeeld van: een kanalensysteem dat zó complex werd dat het alleen nog met steeds meer kanalen overeind gehouden kon worden, tot het geheel onder zijn eigen gewicht bezweek.

Schema dat toenemende complexiteit afzet tegen voordelen van complexiteit
fig. 1: Schematische weergave van de mate waarin toegevoegde complexiteit maatschappelijk voordelig is. bron: Tainter [2], eigen nabewerking.

Dat klinkt als een ver verleden, maar de parallel met het heden is ongemakkelijk dichtbij. De vitale systemen om ons heen—waterleidingen, elektriciteitsnetten, glasvezelnetwerken, warmtenetten—zijn inmiddels zo talrijk en zo verweven dat niemand het geheel nog overziet. In de stedelijke ondergrond is dat al letterlijk zichtbaar: de ruimte zit zo vol dat nieuwe netwerken er op de ouderwetse manier simpelweg niet meer naast passen. De gevolgen zien we overal. Het elektriciteitsnetwerk is overbelast, de beschikbaarheid van drinkwater is niet langer vanzelfsprekend, het spoornetwerk heeft het moeilijk, onderhoud van het weggennet loopt tegen grenzen aan, de aanleg van nieuwe infrastructuur loopt steeds vaker tegen problemen aan, en ga zo maar door.

En de omstandigheden worden er niet beter op. De onderliggende aanname bij grote infrastructurele investeringen was altijd dat je de kosten over decennia kunt uitsmeren, maar die aanname rust op stabiliteit, en stabiliteit is precies wat we aan het verliezen zijn. Waar de Aarde in het Holoceen duizenden jaren ongekend stabiel was, zijn we inmiddels verzeild geraakt in een periode waarin klimatologische instabiliteit de norm is (en geopolitieke instabiliteit daarop volgt). Het resultaat is dat het belangrijkste uitgangspunt dat de realisatie en het onderhoud van al onze infrastructuur mogelijk maakt, niet langer houdbaar is.[3] Zolang de omgeving stabiel is kunnen efficiëntie en betrouwbaarheid hand in hand gaan, maar wanneer instabiliteit de norm is, is betrouwbaarheid niet langer vanzelfsprekend en kan een te grote focus op efficiëntie het hele systeem doen instorten.

Maar de complexiteit die ons richting die Tainteriaanse grens duwt is geen natuurverschijnsel dat je volledig overkomt. Het is, tenminste gedeeltelijk, het gevolg van keuzes die we maken of nalaten te maken. Denk aan de huidige explosie van datacenters die gepaard gaat met de ontwikkeling en uitrol van AI. Die explosie hangt nauw samen met het feit dat overheden er ruim baan aan geven, terwijl ze er ook voor zouden kunnen kiezen om het zo te reguleren dat de technologie alleen voor specifieke toepassingen gebruikt mag worden. Het is per slot van rekening geen godsgegeven recht dat een tiener die het gezicht van zijn wiskundedocent op een dansend TikTok-filmpje wil plakken net zo veel aanspraak mag maken op het gebruik van kostbare informatie-netwerken als een instituut dat probeert fundamenteel onderzoek uit te voeren. Ik ben niet in de positie om te bepalen dat het één belangrijker is dan het ander, maar ik durf wel te stellen dat als we dit soort keuzes als samenleving niet bespreekbaar maken, ons een Tainteriaans lot te wachten staat. Het feit dat we geen onderscheid maken resulteert in infrastructurele wildgroei die maakt dat de grip op het geheel steeds verder wegglijdt.

En hoe langer je wacht met dat soort keuzes, hoe moeilijker ze worden. In de jaren vijftig en zestig kozen veel westerse landen ervoor om snelwegen dwars door hun steden aan te leggen. Die wegen liggen er grotendeels nog steeds, en het is vrijwel onmogelijk om ze weer weg te halen omdat het feit dat die wegen er lagen er voor gezorgd heeft dat meer mensen een auto gekocht hebben. En die mensen willen de weg graag blijven gebruiken. Het is een typische catch-22: zolang de autoweg de ruimte bezet houdt die nodig is om alternatieven zoals fietsen aantrekkelijk te maken doet niemand z’n auto weg omdat autorijden de enige goede optie is, en zolang niemand z’n auto wegdoet kun je de weg niet weghalen omdat iedereen hem nodig heeft om te kunnen autorijden (zie fig. 2). Economen noemen dat padafhankelijkheid: vroege beslissingen creëren een pad waar je steeds moeilijker van af kunt wijken, ook als achteraf blijkt dat het pad de verkeerde kant op gaat. Dat kan resulteren in een neerwaartse spiraal: elke gemiste ingreep creëert extra afhankelijkheden die het de volgende keer nóg lastiger maken om het tij te keren. Maar padafhankelijkheid werkt ook de andere kant op (waarover ik hier eerder schreef). Een mooi voorbeeld is dat je in Nederland vandaag de dag op veel plekken wél op aantrekkelijke wijze op de fiets naar je werk kunt: keuzes die in de vorige eeuw werden gemaakt brachten een positieve spiraal op gang die nu nog steeds doorwerkt.[4] Goede infrastructurele keuzes zijn net zo hardnekkig als slechte.

Feedback loop die laat zien hoe investeringen in infrastructuur padafhankelijkheid kunnen creëren
fig. 2: Feedback loop die laat zien hoe investeringen in infrastructuur padafhankelijkheid kunnen creëren.

En er zijn gelukkig ook voorbeelden van beschavingen die met toenemende infrastructurele complexiteit te maken kregen en er sterker uit kwamen. In de negentiende eeuw bijvoorbeeld groeiden spoorwegen, gasleidingen, tramlijnen en waterleidingen ook wild door en langs elkaar heen, aangelegd door concurrerende private partijen die elkaars netwerken ondermijnden, met alle negatieve maatschappelijke gevolgen van dien. Samuel Hughes schreef er dit jaar een lumineus essay over waarin hij kraakhelder laat zien hoe overheidsingrepen toenemende infrastructurele complexiteit aan banden wisten te leggen. Zo haalt hij twee spoorwegmaatschappijen in Kent aan die allebei lijnen naar dezelfde steden hadden, en die daardoor elk twee stations kregen met twee grotendeels overlappende netwerken erachter. Enorme hoeveelheden kapitaal gingen op aan pure duplicatie. Vooral het voorbeeld van concurrerende busmaatschappijen die op dezelfde routes reden spreekt boekdelen. Hier raceten bussen letterlijk tegen elkaar om als eerste bij de volgende halte te zijn, want wie er het eerst was, kreeg alle wachtende passagiers. In de Londense buurt Islington werd het zo gevaarlijk dat de lokale overheid een premie uitloofde voor informatie die leidde tot de arrestatie van een roekeloze buschauffeur. De oplossing die uiteindelijk overal werd gevonden was niet het verbieden van infrastructuur maar het ordenen ervan: gereguleerde monopolies, concessiestelsels en gemeentelijke nutsbedrijven die het speelveld zo inrichtten dat concurrentie tot goede dekking leidde in plaats van chaos.[5] Dat lijkt binnen het huidige neoliberale discours misschien onhaalbaar, maar laten we niet vergeten dat de periode waar we hier naar terugkijken wel als de piek van het traditionele liberalisme beschouwd wordt. De overheid bepaalde met succes de spelregels waarbinnen private en publieke partijen konden opereren, en flóreren. Een wankelpunt werd een kantelpunt, en een onwerkbare situatie werd omgezet in een vruchtbare voedingsbodem om op verder te bouwen. Ingrijpen van de overheid hinderde economische ontwikkeling dus niet, maar was juist een voorwaarde om het op langere termijn te kunnen laten voortbestaan.

We staan nu op een vergelijkbaar wankelpunt, maar met meer netwerken, meer onderlinge afhankelijkheden, en minder ruimte. Net als in de negentiende eeuw is het mogelijk om de groeiende complexiteit beheersbaar te maken, maar het gaat niet vanzelf. De eerste stap is om meer grip te krijgen op het geheel. Een arts begint niet met slecht functionerende organen te verwijderen in de hoop dat een patiënt er beter van wordt, maar met het stellen van een goede diagnose van het geheel om te achterhalen waaróm een orgaan niet goed functioneert. Hetzelfde is nodig als we onze infrastructuur willen aanpakken zonder de baby met het badwater weg te smijten.

Kennis over infrastructuur is nu sectoraal versprokkeld: waterbeheerders begrijpen waterleidingen, netbeheerders begrijpen elektriciteitsnetten, telecombedrijven begrijpen glasvezel, maar niemand overziet volledig hoe die systemen zich tot elkaar verhouden, waar ze om dezelfde ruimte en dezelfde middelen concurreren, en wat de gevolgen zijn als je het ene netwerk ergens voorrang geeft boven het andere. Voor de meer traditionele vergelijkingen kunnen we consequenties van keuzes vaak nog wel enigszins intuïtief bevatten. We snappen allemaal dat de pleuris uitbreekt als er een paar weken geen water meer uit de kraan komt en dat het hoogst ongezellig wordt als de supermarkten een week de schappen niet meer gevuld krijgen. Maar voor de complexere lagen die over tijd aan de vitale systemen zijn toegevoegd is dat een stuk lastiger. Wat zouden bijvoorbeeld de socio-economische gevolgen zijn als er geen nieuwe datacenters meer worden gebouwd in Nederland? Laden onze Netflix-filmpjes wat langzamer, vertrekken meer bedrijven naar buurlanden, ontstaat er een technologische achterstand die ons geleidelijk naar de onderkant van de internationale welvaartsladder doet afglijden, of gebeurt er iets heel anders waar we misschien niet eens over na hebben gedacht?

Als we op die manier over onze infrastructuur na moeten denken—en dat moeten we—is het belangrijk dat we op meer fundamenteel niveau grip krijgen op de vitale systemen om ons heen en wat ze eigenlijk precies doen.

§2 – Wat stromen belichamen

Om verschillende vormen van infrastructuur met elkaar te kunnen vergelijken hebben we allereerst een gemeenschappelijke taal nodig. Dat is minder vanzelfsprekend dan het klinkt, want het gaat over een ongelooflijk divers fenomeen: waterleidingen, glasvezelnetwerken, hoogspanningsmasten, snelwegen, warmtenetten en andere netwerken hebben best het een en ander gemeen, maar zijn in veel opzichten ook totaal anders van aard. En om het nog lastiger te maken: het interessante verschil tussen die stromen zit niet eens in wat je er dagelijks van ziet.

Om de betekenis te begrijpen van wat een liter oppervlaktewater bijvoorbeeld écht anders maakt dan een liter drinkwater moeten we niet zozeer naar de fysieke samenstelling van het water kijken, maar naar wat er allemaal nodig is geweest om die samenstelling te verkrijgen en wat er nog nodig is voordat je er iets zinvols mee kunt. De gemeenschappelijke taal die we zoeken moet in staat zijn om die onzichtbare dimensie bespreekbaar te maken.

Om tot een taal te komen die op die manier vergelijkingen mogelijk maakt moeten we flink uitzoomen. We komen dan uit bij vijf fundamentele dimensies waarlangs alles—werkelijk alles—wat zich over infrastructuur beweegt zich laat karakteriseren: materie, energie, informatie, tijd en ruimte. expand_circle_down Waarom precies deze vijf, en niet bijvoorbeeld geld of arbeid? Omdat deze vijf samen precies dekken wat we van een infrastructurele stroom willen weten, zonder overlap: elk zegt iets dat niet onder een van de andere valt, en samen laten ze niets liggen.

Dat tijd en ruimte fundamentele dimensies zijn verdient weinig uitleg. Alles om ons heen speelt zich ergens af en op een bepaald moment. Ze vormen als het ware het “toneel” waarop alles zich afspeelt. Waar iets kan gebeuren en hoe lang ergens voor nodig is zijn belangrijke eigenschappen om dingen te begrijpen.

Materie, energie en informatie worden elk op hun eigen manier beschouwd als bouwstenen waar alles uit bestaat. Ze houden zich aan hun eigen natuurwetten, in plaats van te berusten op een afspraak of een afgeleide te zijn van iets anders.

Materie beschouwen we al het langst zo: sinds Dalton in 1803 aannemelijk maakte dat alles is opgebouwd uit een beperkt aantal atomen die zich volgens vaste wetten gedragen.[6] Energie kwam daar halverwege de negentiende eeuw bij, toen onder anderen Joule[7] en Helmholtz[8] de wet van behoud van energie formuleerden. Informatie maakte die overstap van abstract begrip naar fysieke grootheid pas veel later: sinds Shannon het in 1948 wiskundig kon vangen[9], Wheeler in zijn It from Bit stelde dat de werkelijkheid zelf op informatie is gefundeerd,[10] en Landauer in 1961 liet zien dat zelfs het wissen van één bit een onvermijdelijke energieprijs heeft.[11] Sindsdien weten we dat informatie zich aan dezelfde natuurwetten moet houden als materie en energie.

Geld en arbeid zijn van een andere orde omdat ze er niet naast passen, maar erbinnen: het zijn deelaspecten die op basis van de andere drie dimensies te omschrijven zijn. Arbeid is in de kern te begrijpen als een vorm van energie. Bij mensen vaak vermengd met een vorm van informatie omdat er kennis en ervaring in verwerkt zit. Geld is dan weer vooral een vorm van informatie: een briefje van vijftig euro is intrinsiek een vrijwel waardeloos stukje bedrukt materiaal, en de waarde zit in de gedeelde afspraak over wat het vertegenwoordigt. Het feit dat datzelfde geld net zo goed op een server kan staan, laat zien dat het om de informatie gaat en niet om de drager.

Wie weet ontdekken we ooit nog iets fundamentelers. Informatie erkennen we per slot van rekening ook nog niet zo lang als fundamentele eigenschap van onze omgeving. Voorlopig laat zich langs deze vijf dimensies alles karakteriseren wat we van een infrastructurele stroom willen weten.

Wel kan het in sommige gevallen handig zijn om extra categorieën expliciet te noemen wanneer een deelaspect zwaar weegt. Als financiering centraal onderwerp van gesprek is, is het bijvoorbeeld logisch om geld als apart aspect te benoemen. Van een beetje pragmatisme is nog nooit iemand dood gegaan.
Dat klinkt abstract, en dat is het ook. Dat kan ook niet anders als je een taal zoekt die op alles wat over infrastructuur beweegt van toepassing is.

En hoe denk je over abstracte zaken? In abstracties natuurlijk. We kunnen de dimensies dan ook niet gewoon als een soort legoblokjes beschouwen die in elkaar klikken, maar moeten ze zien als perspectieven van waaruit je kunt bekijken wat er nodig is geweest om iets tot zijn huidige toestand te brengen en wat er nog nodig is voordat het bruikbaar wordt.

Denk om dat beter te begrijpen aan een appel: je kunt die bestuderen op smaak, op voedingswaarde en op uiterlijk. Dat zijn geen losse onderdelen van de appel, maar drie perspectieven op hetzelfde ding. Je kunt ze apart bestuderen, maar niet apart veranderen: pas de smaak aan en de voedingswaarde verandert mee, en waarschijnlijk het uiterlijk ook.

Zo werkt het ook met materie, energie, informatie, tijd en ruimte. Ze zijn—om een duur woord te gebruiken—co-constitutief. Je kunt ze analytisch onderscheiden, maar niet scheiden. Het zijn vijf perspectieven die elk op een eigen manier iets vertellen over de manier waarop iets zich tot de wereld verhoudt.

Voor een deel is dat fysiek in iets aanwezig. Dat glas water is opgebouwd uit materie: voornamelijk H2O-moleculen. Maar het is ook opgebouwd uit energie: Einsteins beroemde formule E=mc2 vertelt ons dat massa in energie omzetbaar is. Daarnaast is het ook opgebouwd uit informatie: zuiver drinkwater is namelijk een heel specifieke toestand. Er is actief gefilterd, ontsmet en op samenstelling gecontroleerd. Het is water waaruit precies de juiste stoffen zijn verwijderd en waarin precies de juiste stoffen zijn behouden. Die specifieke configuratie ontstaat binnen ons entropisch universum niet vanzelf, maar is het resultaat van een reeks bewuste ingrepen. Die configuratie is—in de meest fundamentele zin van het woord—informatie. Zo beantwoordt elk van de drie een eigen vraag: materie zegt wát er is, energie wat er kán gebeuren, en informatie welke van de mogelijke toestanden verwezenlijkt is. Substantie, vermogen en vorm: drie “dimensies” van dingen die je analytisch kunt onderscheiden maar niet in elkaar kunt laten opgaan.

Maar hoewel alles dus in wezen uit materie, energie en informatie is “opgebouwd”, is dat niet het niveau waarop het interessant is om infrastructurele stromen expand_circle_downStromen zijn de dingen die langs infrastructurele netwerken bewegen. Autoverkeer stroomt over wegen, water stroomt door leidingen, data stroomt door kabels, goederen stromen over logistieke netwerken, enzovoorts. met elkaar te vergelijken. Het is het topje van de ijsberg. Wat onder de waterspiegel schuilgaat, is wat de stromen belichamen: de materie, energie, informatie, tijd en ruimte die nodig is geweest om tot datgene te komen. Een glas drinkwater belichaamt de deeltjes die in de zuiveringsinstallatie aanwezig zijn die nodig was om er drinkwater van te maken, het belichaamt de energie die nodig was om het water naar een kraan te pompen, het belichaamt de kennis van de ingenieurs die de zuiveringsinstallatie onderhouden, het belichaamt weken aan natuurlijke zuiveringsprocessen die niet te versnellen zijn door er meer energie of materiaal tegenaan te gooien, het belichaamt de ruimte waarop een zuiveringsinstallatie staat die dat zuiveren mogelijk hebben gemaakt.

Schema van vijf co-constitutieve dimensies waarlangs bekeken kan worden wat nodig is geweest om tot iets te komen en wat nog nodig gaat zijn om datgene tot iets anders te maken
fig. 3: Vijf co-constitutieve dimensies waarlangs bekeken kan worden wat nodig is geweest om tot iets te komen en wat nog nodig gaat zijn om datgene tot iets anders te maken. Als voorbeeld is voor drinkwater benoemd wat het zoal langs de vijf dimensies belichaamd.

Wat het glas water belichaamt is maar voor een klein deel aan het object zelf te zien, maar zonder de materie, energie, informatie, tijd en ruimte die in de productieketen van het het glas water voorkwamen zou het niet kunnen hebben bestaan. Om te begrijpen wat het verschil is tussen een glas oppervlaktewater en een glas drinkwater, kun je dus het beste kijken hoeveel en wat voor soort materie, energie, informatie, tijd en ruimte nodig zijn geweest om van het één het ander te maken.

César Hidalgo, auteur van Why Information Grows, maakt dit punt tastbaar met een gedachte-experiment. Stel je voor dat je een Bugatti Veyron wint in de loterij en hem dezelfde dag nog total loss rijdt tegen een muur. expand_circle_downWe kennen het allemaal, superirritant. Dezelfde atomen zijn er allemaal nog. Maar de tweeënhalf miljoen dollar aan waarde is in een klap verdwenen. Dat is niet omdat er materie verdwenen is, maar omdat de configuratie ervan vernietigd is. De specifieke, extreem onwaarschijnlijke ordening van atomen die er een functionerende auto van maakte. Die ordening is informatie, en de waarde zat daarin.[12] En die ordening was niet spontaan ontstaan. Er zat bijvoorbeeld een fabriekshal vol gereedschap en assemblagelijnen in belichaamd, de energie die productiemachines hadden verbruikt, de specialistische kennis van ingenieurs en monteurs, maanden aan productietijd, een grote lap grond waarop de fabriekshal waarin dat alles plaats moest vinden kon staan, enzovoorts.

Ik ben me bewust van de ironie dat ik dit essay begon met een opening die stelde dat toenemende complexiteit beschavingen ten val brengt om vervolgens vrij complexe jargon te introduceren om het over infrastructuur te hebben. Maar ik doe dat niet zonder reden. Nieuwe terminologie is altijd ingewikkeld wanneer je die voor het eerst hoort, maar wanneer je hem eenmaal eigen hebt gemaakt, wordt het makkelijker of überhaupt mogelijk om het over hetgeen te hebben waar het betrekking op heeft.

Neem het woord ‘mentaal’. Als kind klinkt het vaag en een beetje zweverig. Maar op een gegeven moment snap je wat het betekent, en dan zie je ineens dat het een heel scala aan dingen bij elkaar houdt die je daarvóór niet kon groeperen. Mentale gezondheid, mentale belasting, mentale ruimte. Zonder het woord moet je elke keer opnieuw omschrijven wat je bedoelt, en al je iets steeds moet omschrijven, komt je er zelden aan toe om er serieus over na te denken. Door het bestaan van het woord kun je er een gesprek over voeren. Nog niet eens zo heel lang geleden werd zo’n beetje alles met mentale gezondheid te maken had onder de term ‘krankzinnig’ gegroepeerd, waardoor de beleidsopties om er mee om te gaan niet veel verder dan een ‘gekkenhuis’ strekte. De introductie van het concept mentale gezondheid halverwege de twintigste eeuw en de daarop volgende taalverrijking rondom het concept maakte het bespreekbaar, zichtbaar, en daardoor mogelijk om op beter passende wijze om te gaan met iets dat van zichzelf ongelooflijk complex is.[13]

Ik ben ervan overtuigd dat wanneer we stromen langs de vijf co-constitutieve dimensies gaan vergelijken ons dat op vergelijkbare wijze kan helpen om met de complexiteit van onze infrastructuur om te gaan.

§3 – De ketens van stromen

Bedankt voor de nieuwe taal, hoor ik je denken, en nu? Nu gaan we infrastructurele stromen deconstrueren langs de vijf dimensies. Dat doen we op twee manieren: door voor elke stroom te kijken wat de toepassingsrijpheid is, en wat de vervangingsafstand is. Dat klinkt ingewikkeld, maar het is—na wat uitleg—een verrassend intuïtieve manier om het over een complex vraagstuk te hebben.

Toepassingsrijpheid zegt iets over de mate waarin iets klaar is voor gebruik. Meer specifiek drukt het uit wat er nog nodig is voordat iets klaar is om gebruikt te worden, zowel in kwantitatieve als kwalitatieve zin. Iets kan een lage toepassingsrijpheid hebben omdat er nog veel nodig is vanuit één of meerdere van de vijf dimensies bezien, maar ook als er langs één van de vijf dimensies nog iets heel specifieks of zeldzaams nodig is. Iets dat nog tien gram lucht nodig heeft zit veel dichter bij toepassingsrijpheid dan iets dat nog tien gram goud nodig heeft. Een kwartiertje denkwerk van een willekeurig persoon is een andere drempel dan een kwartiertje denkwerk van een expert met unieke kennis. Een brood bakken wordt een lastige opgave als de enige beschikbare energie je eigen spierkracht is. Een proces dat alleen in de nabijheid van specifieke hoogwaardige infrastructuur kan plaatsvinden ligt verder van toepassingsrijpheid dan een proces dat op iedere braakliggende lap grond kan worden uitgevoerd. Een zongedroogde tomaat in spé heeft niet zoveel aan een middag buiten liggen drogen midden in de winter. Enzovoorts.

Vervangingsafstand heeft betrekking op hoe moeilijk het is om iets na te maken of te substitueren, en is eveneens langs de vijf dimensies te bekijken. Materieel: hoe schaars zijn de grondstoffen die zijn gebruikt en het materieel dat nodig was om het te produceren, maar ook hoeveel materiaal is er in het productieproces verbruikt dat niet in het eindproduct zit? Een afstandsbediening bevat relatief weinig bijzondere materialen, maar de machines die hem maakten, de restmaterialen die overbleven bij productie, de katalysatoren die in het proces zijn gebruikt, die tellen mee in de werkelijke materiële kostprijs. Energetisch: hoeveel energie was er nodig om het te produceren? Informationeel: hoeveel kennis en specifieke productiecapaciteit is erin gecodeerd? Temporeel: hoe lang duurt het (tenminste) om het opnieuw te produceren? Een halfgeleiderfabriek herbouwen kost tien tot vijftien jaar, zelfs als je alle benodigde materialen, kennis en energie per direct voor handen hebt. En ruimtelijk: hoeveel en wat voor ruimte is tenminste noodzakelijk voor productie? Een cleanroom van tientallen hectares is niet zomaar even ergens neer te zetten.

In absolute zin heeft eigenlijk alles een extreem hoge vervangingsafstand langs elk van die dimensies. De astrofysicus Carl Sagan merkte ooit scherp op: “If you wish to make an apple pie from scratch, you must first invent the universe”. We moeten daarom enigszins pragmatisch met het begrip vervangingsafstand omgaan en dingen vooral ten opzichte van realistische alternatieven afwegen.

Laten we als voorbeeld een broodje pindakaas nemen. Wanneer je kant-en-klare besmeerde broodjes importeert, is de toepassingsrijpheid maximaal: je hoeft er niets meer mee te doen om ze op te kunnen eten. Importeer je in plaats daarvan een brood en een pot pindakaas, dan neemt de toepassingsrijpheid iets af; er is nog een kleine handeling nodig, maar de benodigde materie, energie, informatie, tijd en ruimte daarvoor zijn verwaarloosbaar. Importeer je een zak graan en een doos pinda's, dan daalt ze verder: er is plotseling kennis voor nodig die niet iedereen heeft, het bakken van brood kost aanzienlijk meer energie, tijd en ruimte, en er is specialistische materie voor nodig; een molen om het graan te malen, een oven om het brood te bakken, de juiste temperatuurregeling om pinda's tot pindakaas te verwerken, enzovoorts. De toepassingsrijpheid is dan dus laag; er is nog veel te doen. De vervangingsafstand wordt tegelijkertijd ook korter: een doos pinda’s is makkelijker te vervangen dan een pot pindakaas, omdat je die pinda’s zonder echt specialistische kennis of bijzondere materialen ook in je vensterbank zou kunnen verbouwen en een doos of vergelijkbare container om ze in op te slaan is ook vrij makkelijk te improviseren.

Materie Energie Informatie Tijd Ruimte
fig. 4: Wat één AI-server zoal belichaamt. Klik op een bol om die te centreren. Bollen die hoger zitten hebben een hogere toepassingsrijpheid en vervangingsafstand, bollen die lager zitten een lagere toepassingsrijpheid en vervangingsafstand.

Tot zover weinig verrassends, maar het heeft wel grote consequenties: de keuze wat je importeert, bepaalt namelijk dus welke infrastructuur je moet bouwen en onderhouden en vice versa. Zakken graan kunnen in bulk, ongekoeld en langzaam worden vervoerd; een gewone vrachtauto volstaat. Kant-en-klare broodjes vragen om gekoelde opslag, snelle distributie en zorgvuldige verpakking. Als je op elk niveau van de keten importeert—graan én meel én brood én belegde broodjes—moet je verschillende infrastructuurtypen tegelijk in stand houden die elke vorm van import tegelijkertijd mogelijk maken. Dat kost meer geld, meer moeite en meer ruimte. De ruimtelijke en institutionele complexiteit stapelt zich op als optelsom van veel kleine keuzes die elk op zichzelf redelijk leken, en dat is precies het Tainteriaanse mechanisme waar we het eerder over hadden: een geleidelijke ophoping van complexiteit totdat het systeem onder zijn eigen gewicht bezwijkt.

De praktijk leert dat de meeste mensen dit op huishoudniveau intuïtief snappen. Ik heb nog nooit iemand gesproken die een zak graan en een doos pinda’s in huis haalde en er daarna pas achter kwam dat hij de benodigde materialen, informatie en energie niet had om er broodjes pindakaas van te maken. En ook nog niemand die een commerciële bakkersoven thuis had geïnstalleerd omdat ‘ie niet wilde kiezen tussen brood bij de bakker kopen en zelf brood bakken. Op het niveau van een stad worden infrastructuurkeuzes van vergelijkbare disproportionaliteit wél regelmatig gemaakt. Niet omdat bestuurders dom zijn, maar omdat het gewoonweg te complex is om er nog intuïtief goede inschattingen over te kunnen maken, de taal en methodes om het gestructureerd af te wegen ontbreken en ook omdat de noodzaak er tot vrij recent niet echt was. De gedwongen uitkomst is dat bestuurders afwegingen óf gevoelsmatig tegen elkaar af moeten zetten zonder daar echt grip op te hebben, óf het geheel z’n beloop moeten laten in de hoop dat de onzichtbare hand het oplost.

Inmiddels wordt steeds meer duidelijk dat die opties in de praktijk vandaag de dag vaak tot onwenselijke situaties leiden die achteraf niet meer terug te keren zijn. Elke kabel die nu de grond in gaat, elke transformatorruimte die nu gerealiseerd wordt, elke weg die nu verbreed wordt, neemt ruimte in die in de toekomst praktisch onmogelijk nog voor iets anders gebruikt kan worden, want eenmaal gerealiseerde ruimtelijke structuren zijn notoir moeilijk aan te passen.[14] En doordat ruimte nou eenmaal beperkt is, betekent dat ook dat alles wat we nu realiseren als gevolg heeft dat we in de toekomst andere dingen niet meer kunnen doen.

Waar we nu nog vaak vooral zoeken waar infrastructuur moet komen, moeten we ons dus veel vaker af gaan vragen of die infrastructuur er wel echt moet komen. Want hoewel we het vaak nog niet doorhebben, maken we nu impliciet de keuze om toekomstige opgaven geen plek meer te geven. In sommige gevallen zal dat de juiste keuze zijn, maar in sommige gevallen ook zeker niet. Hoe dan ook, het is in ieder geval goed om die afweging expliciet te maken, want welke keuze we ook maken, de invloed ervan op hoe we in de toekomst kunnen en zullen leven is groot.

§4 – Iteratief voorwaarts

Hoe weeg je af tussen totaal verschillende systemen, waarbij je voor een deel nog niet eens weet waar je tegen afweegt? Daar gaat allereerst de taal die we hebben ontwikkeld bij helpen, maar alleen een paar woorden zijn onvoldoende om dit soort complexe vraagstukken te kunnen tackelen. Ze vragen om een methodiek die helpt om versprokkelde kennis uit verschillende domeinen en op verschillende abstractieniveaus samen te brengen.

Zo’n methodiek kan niet anders dan iteratief zijn, want complexe vraagstukken laten zich nooit in één poging duiden. Bij elke iteratie kun je opties uitsluiten en de overgebleven opties verder concretiseren. Je pelt ze stukje bij beetje af tot je een punt bereikt waarop je het vraagstuk voldoende overziet om een weloverwogen besluit te kunnen nemen.

Schema dat iteratief proces visueel laat zien
fig. 5: Visuele weergave van een iteratief proces waarin van abstract naar concreet gewerkt wordt.

Cruciaal daarbij is om met de juiste vraag te beginnen. Dat is niet de vraag waar iets moet komen of hoe het daar moet komen, maar waarom het er eigenlijk moeten komen, vervolgd door of het er wel echt moet komen. De waar- en de hoe-vraag vormen daar vervolgvragen op en volgen in latere iteraties. Dat is belangrijk omdat we eerder al stelden dat niet alles meer past. Het feit dat iets gewenst is, is dus niet meer voldoende reden om er direct een plek voor te gaan zoeken. Te meer omdat er altijd meerdere wegen naar Rome leiden.

De vraag wáár een hoogspanningsstation moet komen gaat ervanuit dát er een hoogspanningsstation moet komen. De achterliggende behoefte—de stad van voldoende energie voorzien—kan echter op allerlei manieren geadresseerd worden. Wellicht is het aanleggen van een hoogspanningsstation de beste optie, maar misschien zijn er ook wel mogelijkheden denkbaar die veel efficiënter met middelen omgaan. Daar kom je alleen achter als je begint bij de behoefte, en niet bij een oplossing.

Het gesprek voeren over een waarom- en een of-vraag, vraagt om andere instrumenten en vaardigheden. Waar concrete waar- en hoe-vragen zich bijvoorbeeld goed lenen voor technische rapporten met ingewikkelde berekeningen en uitgebreide spreadsheets, vereisen afwegingen op hogere abstractieniveaus vooral inzicht in onderlinge relaties tussen verschillende systemen. Dat soort inzicht is vaak meer kwalitatief dan kwantitatief van aard. Waar de technische analyses in latere iteraties het beste werken, zijn bij eerdere iteraties systeemanalyses nuttig die laten zien hoe systemen op elkaar ingrijpen. In het gehele proces van abstract naar concreet komen dus steeds andere mensen aan tafel. Vrijwel niemand is namelijk zowel goed in systeemdenken als in het uitvoeren van specialistische technische analyses. Waar in eerdere iteraties generalisten de boventoon zullen voeren, zullen in latere iteraties met name specialisten nodig zijn.

Van grof naar fijn werken klinkt als een open deur, maar in de praktijk worden de meest abstracte vragen vrijwel altijd overgeslagen doordat de meeste organisaties—en in het verlengde daarvan de hele samenleving—in verschillende sectoren zijn opgedeeld die zich elk vooral met zichzelf bezig houden. Een exploitant van datacenters zal zich bijvoorbeeld niet zo snel afvragen of het bouwen van een nieuw datacenter de meest maatschappelijk wenselijke manier is om te zorgen dat kritische informatie op het juiste moment beschikbaar is, maar voor de samenleving is de bouw van extra datacenters niet de enige optie. Er zijn andere manier om de informatie-intrastructuur vorm te geven die misschien maatschappelijk wenselijker zijn, maar dat wordt pas duidelijk als je naar het geheel kijkt en niet alleen geprognosticeerde informatiegroei omrekent in benodigde datacentercapaciteit.

Het is natuurlijk niet zo dat waarom-vragen nu nooit worden gesteld. In elke sector wordt deze vraag wel eens gesteld, maar vaak wel binnen de grenzen van de sector. Binnen de mobiliteitssector is het onderhand bijvoorbeeld vrij normaal dat men zich afvraagt of er wel een autoweg moet komen of dat bijvoorbeeld een fietspad misschien een betere manier is om extra bewegingen van A naar B te faciliteren. Wat nog weinig gebeurt is sectoroverschrijdend bedenken hoe aan fundamentele behoeftes invulling gegeven kan worden voordat programma’s van eisen, ambitiedocumenten en uitbreidingsplannen worden opgesteld.

Onze samenleving is nu namelijk zo ingericht dat datacenterboeren benoemen hoeveel datacenters er nodig zijn en de overheid het faciliteert. Energieboeren benoemen hoeveel energie er nodig is, autoboeren hoeveel autowegen, fietsboeren hoeveel fietspaden, enzovoorts. Ik zeg dit niet om al die boeren de maat te nemen. Ze doen gewoon hun werk zoals we met elkaar hebben afgesproken dat het hoort. En heel lang ging dat prima.

Die manier van werken loopt alleen steeds meer tegen z’n grenzen aan. De ruimte raakt op en iedereen is met elkaar in strijd om de laatste vierkante meters op te eisen. Wie het eerst komt, wie het eerst maalt. Vaak zijn dat de partijen met de grootste portemonnee, en dat leidt soms tot uitkomsten waar we niet allemaal blij mee zijn. Als we het anders willen moeten we daarom leren om niet meteen te beginnen met een oplossing, maar om langer stil te staan bij de juiste vraag en om vanaf daar iteratief tot de oplossing te komen die het beste past bij de middelen die op dat moment wel en niet beschikbaar zijn.

Elke iteratie in zo’n proces werkt in de basis hetzelfde. Je benoemt eerst welke opties (nog) voorliggen. Die opties hoeven niet per se allemaal infrastructuren te zijn. Niets bouwen zodat mensen hun gedrag aanpassen kan bijvoorbeeld ook een optie zijn. En soms kunnen andere spelregels bijvoorbeeld uitkomst bieden, zoals bij de negentiende-eeuwse overheden die concurrerende netwerken niet verboden maar ordenden. Het is belangrijk om het gehele spectrum aan opties dat hier nog mogelijk is in overweging te nemen. Vervolgens vergelijk je die langs de vijf co-consitutieve dimensies en op andere belangrijke aspecten. Je concludeert of die vergelijking voldoende inzicht biedt om een definitieve keuze te maken of dat meerdere opties nader onderzocht moeten worden. Indien meerdere opties nog potentieel de beste optie kunnen zijn benoem je wat en wie nodig zijn om verder te komen. Je regelt dat en begint daarmee aan de volgende iteratie, die daarmee verder kan concretiseren. Je hoeft dus niet direct alles goed te doen, het gaat erom dat je gericht steeds verder verbeterd en het maakt niet uit dat je bij de eerste iteratie een heleboel mist. Wanneer je de juiste mensen aan tafel hebt, is de kans dat je de informatie die op dat moment nodig is op tafel krijgt groot, en als dat toch niet het geval is, verschijnt het waarschijnlijk tijdens een latere iteratie alsnog op tafel. Het hoeft alleen systematisch de goede kant op te bewegen. Van grof naar fijn. Van waarom naar hoe, en alles op het juiste moment.

Er hoeft geen perfectie te worden nagestreeft, want dat bestaat niet in een complex speelveld. Het is alleen belangrijk dat alternatieven serieus en op het juiste moment worden afgewogen. Zo kun je achteraf geen spijt krijgen van iets dat je prima had kunnen weten. Voor wie dit gesprek aan wil gaan heb ik een framework ontworpen dat helpt om tijdens een iteratie het juiste gesprek te voeren en daarbij zo goed mogelijk de breedte en diepte van het speelveld te overzien, langs de vijf co-constitutieve dimensies en met oog voor de toepassingsrijpheid en vervangingsafstand van datgene wat wordt afgewogen.

Foto van een brainstormcanvas
fig. 6: Brainstormcanvas ter ondersteuning van iteratief afwegingsproces.

De geschiedenis laat ons zien dat beschavingen—zoals Angkor—in staat zijn hun leefomgeving zo complex te maken dat ze er uiteindelijk aan ten onder gaan, maar ze laat ook zien dat beschavingen—zoals de Westerse wereld aan het eind van de negentiende eeuw—in staat zijn om orde in de chaos te scheppen en een nieuw tijdperk van groei in te luiden.

Gezamenlijk kijken we uit over een infrastructureel meesterwerk van ongekende ambitie. Maar we staan voor een keuze: ongebreideld blijven uitbreiden of het moeilijke gesprek aangaan over wat we écht belangrijk vinden. Laten we praten.



Bronnen

  1. Newitz, A. (2021). Four Lost Cities: A Secret History of the Urban Age. W.W. Norton & Company.
  2. Tainter, J. (1988). The Collapse of Complex Societies. Cambridge University Press.
  3. Chachra, D. (2023). How Infrastructure Works: Inside the Systems That Shape Our World. Riverhead Books.
  4. Dekker, H. (2022). Cycling Pathways: The Politics and Governance of Dutch Cycling Infrastructure, 1920-2020. Amsterdam University Press.
  5. Hughes, S. (2026). Urban Expansion in the Age of Liberalism. Works in Progress.
  6. Dalton, J. (1808). A New System of Chemical Philosophy (Part I). R. Bickerstaff.
  7. Joule, J. P. (1850). On the mechanical equivalent of heat. Philosophical Transactions of the Royal Society, Issue 140, 61-82.
  8. Helmholtz, H. (1847). Über die Erhaltung der Kraft: eine physikalische Abhandlung. G. Reimer.
  9. Shannon, C. E. (1948). A mathematical theory of communication. The Bell System Technical Journal, Volume 27, Issue 3, 379-423.
  10. Wheeler, J.A. (1989). Information, Physics, Quantum: The Search for Links.
  11. Landauer, R. (1961). Irreversibility and Heat Generation in the Computing Process. IBM Journal of Research and Development, Volume 5, Issue 3, 183-191.
  12. Hidalgo, C.A. (2015). Why Information Grows. Basic Books.
  13. Bertolote, J. (2008). The roots of the concept of mental health. World Psychiatry, Volume 7, Issue 2, 113-116.
  14. Gallagher, R., Sigler, T. & Liu, Y. (2025). How Path Dependent Urban Morphology Restricts the Effectiveness of Rezoning for Urban Consolidation: Lessons from Brisbane, Australia. Journal of Urban Affairs, Volume 47, Issue 4, 1208-1228.

Newitz, A. (2021). Four Lost Cities: A Secret History of the Urban Age. W.W. Norton & Company.

Tainter, J. (1988). The Collapse of Complex Societies. Cambridge University Press.

Chachra, D. (2023). How Infrastructure Works: Inside the Systems That Shape Our World. Riverhead Books.

Dekker, H. (2022). Cycling Pathways: The Politics and Governance of Dutch Cycling Infrastructure, 1920-2020. Amsterdam University Press.

Hughes, S. (2026). Urban Expansion in the Age of Liberalism. Works in Progress.

Dalton, J. (1808). A New System of Chemical Philosophy (Part I). R. Bickerstaff.

Joule, J. P. (1850). On the mechanical equivalent of heat. Philosophical Transactions of the Royal Society, Issue 140, 61-82.

Helmholtz, H. (1847). Über die Erhaltung der Kraft: eine physikalische Abhandlung. G. Reimer.

Shannon, C. E. (1948). A mathematical theory of communication. The Bell System Technical Journal, Volume 27, Issue 3, 379-423.

Wheeler, J.A. (1989). Information, Physics, Quantum: The Search for Links.

Landauer, R. (1961). Irreversibility and Heat Generation in the Computing Process. IBM Journal of Research and Development, Volume 5, Issue 3, 183-191.

Hidalgo, C.A. (2015). Why Information Grows. Basic Books.

Bertolote, J. (2008). The roots of the concept of mental health. World Psychiatry, Volume 7, Issue 2, 113-116.

Gallagher, R., Sigler, T. & Liu, Y. (2025). How Path Dependent Urban Morphology Restricts the Effectiveness of Rezoning for Urban Consolidation: Lessons from Brisbane, Australia. Journal of Urban Affairs, Volume 47, Issue 4, 1208-1228.