Nationale Agenda Fotonica (bijlage bij 33009,nr.64) - Hoofdinhoud
Inhoudsopgave
Officiële titel | Nationale Agenda Fotonica (bijlage bij 33009,nr.64) |
---|---|
Documentdatum | 13-07-2018 |
Publicatiedatum | 17-07-2018 |
Nummer | 2018D39715 |
Kenmerk | 33009, nr. 64 |
Externe link | originele PDF |
Originele document in PDF |
POSITIE VAN NEDERLAND 101
Juli 2018
102 NATIONALE AGENDA FOTONICA
INHOUDSOPGAVE
Samenvatting ............................................................................................................................................ 4 Voorwoord ................................................................................................................................................. 7 1 Inleiding .......................................................................................................................................9 2 Nederlandse ontwikkelingen in internationaal perspectief ...............................................11 2.1 Positie van Nederland in internationale markt ........................................................................ 11 2.2 Economische impact van fotonica ............................................................................................. 13 2.3 Relatie met maatschappelijke uitdagingen .............................................................................. 14 2.4 Nieuwe technologieontwikkelingen in Nederland ................................................................... 15 2.5 Conclusie: Krachtig inzetten op unieke internationale niches en doorbraakinnovaties ....... 15 3 Het Nederlandse fotonicalandschap ......................................................................................17 3.1 Bedrijven..................................................................................................................................... 17 3.2 Onderzoeksinstituten ................................................................................................................. 18 3.3 Netwerken en samenwerkingsverbanden ................................................................................ 19 3.4 Kennisagenda’s, topsectoren en roadmaps ............................................................................. 21 3.5 Conclusie .................................................................................................................................... 22 4 Kansrijke clusters ....................................................................................................................23 4.1 Gezondheid ................................................................................................................................. 26 4.2 Maakindustrie ............................................................................................................................ 28 4.3 ICT ............................................................................................................................................... 30 4.4 Semicon ...................................................................................................................................... 31 4.5 Energie & Milieu ......................................................................................................................... 33 4.6 Agrifood ...................................................................................................................................... 35 4.7 Conclusies uit de cluster sessies .............................................................................................. 37 5 Agenda voor de toekomst ........................................................................................................39 5.1 Awareness en branding ............................................................................................................. 39 5.2 Investeringsinitiatieven .............................................................................................................. 40 5.2.1 Photonics Technology for Health Centre .................................................................................41 5.2.2 Fotonica voor de maakindustrie ..............................................................................................42 5.2.3 Photonics for Safe & massive data communication ................................................................43 5.2.4 Fotonica voor Semicon .............................................................................................................44 5.2.5 Fotonica voor Milieu- en klimaatmonitoring en energie .........................................................45 5.2.6 Fotonica voor Agrifood .............................................................................................................46 5.2.7 Dutch Optics Centre .................................................................................................................47 5.2.8 PhotonDelta .............................................................................................................................49 5.2.9 Acties om de investeringsinitiatieven tot een succes te maken .............................................49 5.3 Kennisroadmaps ........................................................................................................................ 50 5.4 Skills en educatie ....................................................................................................................... 50 6 Randvoorwaarden.....................................................................................................................53 6.1 Organisatie ................................................................................................................................. 53 6.2 Financiën .................................................................................................................................... 53 7 Bijlagen ......................................................................................................................................56 7.1 Lijst van bij ontwikkeling van de agenda betrokken personen en organisaties ..................... 56
Foto links: Calibratie van de James Webb Space Telescope (NASA, TNO)
SAMENVATTING Zes kansrijke clusters:
Gezondheid, Maakindustrie, ICT, Semicon, Energie & Milieu en Agrifood
Fotonica is de sleuteltechnologie die de eigen In Nederland zijn, voor de zes kansrijke toepass O.a. glas
schappen van licht benut voor een groot aantal singsdomeinen, zes clusters van bedrijven en
toepassingen zoals detectie, datacommunicatie kennisinstituten geïdentificeerd. ogie
vezel en sat communic
en productietechnologie. De technologie speelt echnol atie ellieteen
grote rol in het succes van de Nederlandse Agenda van de toekomst: oductiemachines met laser
hightech industrie. Daarnaast levert fotonica - Vanuit de zes toepassingsgerichte clusters, O.a. pr en 3D-displayt Maak ICT industrie
een belangrijke bijdrage aan het oplossen van en twee basistechnologie-clusters, Dutch O.a. chips mak maatschappelijke uitdagingen bijvoorbeeld door Optics Centre en PhotonDelta, zijn tezamen
klimaatmonitoring. acht investeringsinitiatieven voor nieuwe oring
technologieontwikkeling ontwikkeld.
De fotonicamarkt is sterk in ontwikkeling. - Voor de gehele sector zal worden ingezet op Gezonden met licht
De wereldwijde groei van de fotonica-industrie awareness- en branding, kennisroadmaps, heid
Semicon
met licht
wordt ingeschat op 40% in de komende vijf jaar; skills en educatie. Nederland is binnen de EU een van de koplopers. - Deze activiteiten worden uitgevoerd in een Bijna 300 Nederlandse bedrijven waarvan een achtjarig programma, dat zo veel mogelijk zal O.a. diagnose en monit
groot aandeel mkb werken direct aan fotonicaworden uitgevoerd door bestaande structuren Energie & producten, met een geschatte totale omzet van en organisaties. O.a. optische sensor Agrifood Milieu
meer dan 4 miljard euro. voor v en
Financiering en pr oedsel ecisielandbouw en met optische
De doelstelling van deze Nationale Agenda Voor de investeringsinitiatieven in het kader veiligheid en tof met
Fotonica is om de toepassing van fotonicatechvan de Nationale Agenda Fotonica is een totaal en en zonnepanel O.a. fijns sensor
nologieën voor het oplossen van maatschapinvesteringsbedrag voorzien van ordegrootte pelijke uitdagingen en het creëren van nieuwe 60 miljoen euro per jaar, dat deels publiek en bedrijvigheid te intensiveren en te versnellen. deels privaat zal worden gefinancierd. Dit als
Hierbij wordt onder andere ingezet op het bunversterking van de honderden miljoenen die Globale financiering Nationale Agenda Fotonica, initieel gecommitteerd en beoogd
delen van krachten: er worden gezamenlijke nu reeds in fotonica door de markt worden 90
initiatieven en clusters voorgesteld, waarbij geïnvesteerd. 80
Nederland zich internationaal als één cohe - 90 70
rente fotonische regio presenteert. 80
60 70
o 60
o 50 50
Investeringsinitiatieven M eur
40
M eur 40 30
30
-
•Photonics Technology for Health Centre 20 20 • Fotonica voor de maakindustrie 10 10
0
-
•Fotonica voor Semicon 0 2018 2018 2019 2019 2020 2020 2021 2021 2022 2023 2022 2024 2023 2025 2024 2026 2025 2026
-
•Photonics for Safe & massive data communication
-
•Fotonica voor Agrifood PhotonDelta (initieel gecommitteerd) Dutch Optic Centre (beoogd)
PhotonDelta (initieel gecommitteerd) Dutch Optic Centre (beoogd)
-
•Fotonica voor Milieu- en klimaatmonitoring en energie Fotonica voor Agrifood (beoogd) Fotonica voor Milieu- en klimaatmonitoring en energie (beoogd)
Fotonica voor Agrifood (beoogd) Fotonica voor Milieu- en klimaatmonitoring en energie (beoogd)
-
•PhotonDelta Fotonica voor Semicon (beoogd) Photonics for Safe & massive data communication (beoogd)
-
•Dutch Optics Centre Fotonica voor Semicon (beoogd) Photonics for Safe & massive data communication (beoogd) Fotonica voor de Maakindustrie (beoogd)
Fotonica voor de Maakindustrie (beoogd) Photonics Technology for Health Centre (beoogd) Photonics Technology for Health Centre (beoogd)
VOORWOORD
Door Marc Hendrikse
De hightech industrie is van groot belang voor de Nederlandse economie. Een belangrijk deel van onze welvaart en exportpositie danken we aan innovatieve bedrijven als ASML en Philips, met daar omheen een groot segment, gevarieerd en robuust midden- en kleinbedrijf.
Fotonica, dé sleuteltechnologie die alle producten en componenten mogelijk maakt waarin licht een belangrijke rol speelt, is een succesfactor van onze hightech industrie, nu en in de toekomst. Het hart van de machines van ASML, wereldleider op zijn gebied, is gebaseerd op fotonische technieken.
Fotonica levert een belangrijke bijdrage aan het oplossen van maatschappelijke uitdagingen. Een goed voorbeeld daarvan zijn de satellietinstrumenten die in Nederland gemaakt worden voor klimaatmonitoring. Maar ook in nieuwe technologie voor medische zorg spelen fotonische componenten een steeds grotere rol.
Het is van groot belang voor Nederland dat we met kracht investeren in deze technologie. In het regeerakkoord wordt fotonica expliciet als sleuteltechnologie benoemd die aan de basis staat van talloze nieuwe – nu nog onbekende – toepassingen.
Ik ben dan ook blij met deze ambitieuze Nationale Agenda Fotonica. Deze geeft richting aan wat er moet gebeuren om een versnelling op dit onderwerp mogelijk te maken zoals een betere internationale branding, toonaangevende innovatieprogramma’s en het opleiden van geschikt personeel. Het publiekprivate samenwerkingsverband PhotonDelta, dat nu ontstaat uit een bundeling van krachten van Rijk, provincies, kennisinstellingen, mkb, industrie en de topsector HTSM, is een krachtige eerste invulling van het regeerakkoord. Dit sluit naadloos aan op de ambities van deze agenda en op het vernieuwde topsectorenbeleid.
Deze agenda zie ik dan ook als een uitnodiging aan bedrijven, kennisinstellingen en overheden om mee te doen in de versnelling van fotonica. Er wordt gezegd dat de twintigste eeuw de eeuw was van het elektron. Als de eenentwintigste eeuw de eeuw wordt van het foton, dan is dit dé kans voor Nederland om internationaal koploper te worden.
Marc Hendrikse, boegbeeld topsector High Tech Systemen en Materialen (HTSM)
-
VOORWOORD 7
1 / INLEIDING
Fotonica is de technologie die zich richt op het opwekken, Fotonica is een technologie, die in veel producbelang om voorop te blijven lopen op fotonicaten
wordt toegepast. Producten die we dagegebied in verband met werkgelegenheid, toetransporteren
en detecteren van lichtgolven en lichtdeeltjes, lijks gebruiken, zoals de camera’s in mobiele komstige economische groei en het oplossen telefoons, internet en verlichting. Ondanks dat van maatschappelijke uitdagingen. ook wel fotonen genoemd. Fotonische oplossingen zijn fotonica bij het brede publiek relatief onbekend is, liggen er voor Nederland grote kansen in Deze Nationale Agenda Fotonica geeft invuleen antwoord op de groeiende behoefte op het gebied van besloten. Deze Nationale Agenda Fotonica geeft ling aan de ambitie van het kabinet, zoals inzicht in wat die kansen voor Nederland zijn en vastgelegd in het regeerakkoord, om deze voor communicatie, voedselproductie, wooncomfort, digitalisering hoe we die kunnen verzilveren. Nederland belangrijke technologie verder te industrialiseren en internationaal te positiovan de industrie en gezondheid. Fotonische oplossingen zijn het antwoord op neren. De doelstelling van de agenda is om de de groeiende behoefte op het gebied van comtoepassing van fotonicatechnologieën voor het
municatie, voedselproductie, wooncomfort en oplossen van maatschappelijke uitdagingen en gezondheid, met een minimale belasting van de het creëren van nieuwe bedrijvigheid te intenleefruimte. De verwachte economische groei siveren en te versnellen. van de fotonica-industrie is veel hoger in vergelijking met de groei van de economie in het De maatschappelijke uitdagingen zijn het uit 2 algemeen. De wereldwijde groeicijfers voor de gangspunt voor de Nationale Agenda Fotonica. fotonica-industrie worden geschat op 6,4% per Hieruit is een selectie van toepassingsgebieden jaar tot 2020 1 . en bijbehorende clusters gemaakt. In consultatie met de clusters zijn meer dan 75 vertegen Niet voor niets wordt fotonica gezien als één woordigers van Nederlandse organisaties in van de belangrijke sleuteltechnologieën voor de zeven stakeholdersessies bijeengekomen en toekomst, zowel in de Europese Commissie, in op basis hiervan zijn marktanalyses en invende Kennis- en Innovatieagenda (KIA) 2 als in de tarisaties van de clusters gemaakt. Tenslotte topsector HTSM, die recent de Photonics Roadis door enkele clusters een opzet voor investemap 2018 heeft gepubliceerd. ringsinitiatieven gemaakt. In het laatste hoofdstuk worden de belangrijkste randvoorwaarden Nederland heeft van oudsher een sterke positie aangeven om de agenda tot een succes maken. in fotonica. Dat komt onder andere door een rijke ervaring in de ontwikkeling van optische instrumenten waarmee Christiaan Huygens al in 1690 is gestart. Toonaangevende bedrijven van vandaag, zoals Philips en ASML, vinden hun oorsprong in de fotonica, maar dat geldt ook voor een grote reeks van kleine opkomende innovatieve bedrijven. Voor Nederland is het van
1 Photonics21 (2017) Market research study 2017 – Key figures
8 NATIONALE AGENDA FOTONICA INLEIDING 9
2 / NEDERLANDSE ONTWIKKELINGEN IN INTERNATIONAAL PERSPECTIEF
De fotonicamarkt en -technologie is sterk in ontwikkeling. in de fotonica volgens de SPIE Industry Update Dit hoofdstuk brengt vanuit internationaal perspectief de 2018. Het marktaandeel van Nederland in de belangrijkste ontwikkelingen voor Nederland in kaart. totale wereldmarkt is beperkt.
Sterk groeiende markt 2.1 POSITIE VAN NEDERLAND IN Fotonica is een grote en snel groeiende markt. INTERNATIONALE MARKT In 2015 was de wereldwijde fotonicamarkt
447 miljard euro waard (Figuur 1). In tien jaar Fotonica is al jarenlang de basis voor leidende tijd is deze markt bijna verdubbeld. De marktbedrijven in Nederland, zoals ASML en Philips. omvang stijgt naar schatting naar 615 miljard De Nederlandse bedrijven in fotonica staan op euro in 2020 (6,4% groei per jaar). 3 de vierde plek van meest concurrerende bedrijven
FIGUUR 1
Global Photonics Industry
Wereldwijde fotonica-industrie: Stevige groei boven het mondiale bbp:
Solid growth above global GDP: Photonics Industry grew from
van 228 miljard euro omvang in 2005 gegroeid naar 447 miljard euro omvang in 2015
a €228 billion industry in 2005 to a €447 billion industry in 2015 3
Production Volume on Euro Basis*
2015 in € billion
2011 in € billion
2005 in € billion €26 €11 €69
€65
€23 €5 €42 €75
€119
Total 2005 Total 2011 Total 2015 €61
€67 €37 €350 billion €42 €228 billion €447 billion
€75
€27 €26 €41 €47
CAGR + 7.5% €43 CAGR + 6.2% €69
€56
Europe North America Taiwan Korea Japan China Other
*including Photovoltaics, which is not subject of the PPP
Source: Optech Consulting, Market Research Study 24.1.2017
3 Photonics21 (2017) Market research study 2017 – Key figures
Foto links: Waveguide microPL (TU/e)
10 NATIONALE AGENDA FOTONICA 2 / NEDERLANDSE ONTWIKKELINGEN IN INTERNATIONAAL PERSPECTIEF 11 FIGUUR 2
FOTONICA: EEN KEY ENABLING TECHNOLOGY
Groei Europese fotonicasegmenten Fotonica is door de Europese Commissie benoemd als één van de key enabling technologies
(KETs). Vanuit Europa wordt flink geïnvesteerd in fotonica. In de periode 2014-2016
European Photonics Segments is bijna 278 miljoen euro door Europese Commissie geïnvesteerd in PPS projecten op het
Average gebied van fotonica. Bijna de helft van dit budget is voor de industrie. Hiervan is 49 miljoen
EU Share euro besteed aan pilot lines.
9
8 Displays Medical Machine Vision Production Photonics21
7 Technology Technology In november 2013 is de PPS “Photonics21 Association” opgezet als contactpunt voor
6 de Europese Commissie. Met deze PPS heeft de Europese Commissie toegezegd om te
5 Information Lighting
4 Technology
investeren in Europa met het doel om Europees industrieel leiderschap en economische Average World GDP groei, hoogopgeleid personeel en nieuwe banen voor jongeren te genereren. 5 Het European
3 Defence & Security Growth 2011–2015 Technology Platform Photonics21 heeft meer dan 2500 leden en publiceert onder andere
2
Communication Optical Average EU GDP & IPI roadmaps
6 , marktstudies en vision papers. Mede als gevolg van de Europese KETs
1 Components Growth 2011–2015 strategie zijn diverse landen bezig met het opzetten van hun eigen fotonica roadmaps.
Growth CAGR 2011–2015 0
-1 0 10 20 30 40 50 60
-2
European Segments – Global Share in % Nederlandse bedrijven en instituten onder 4,2 miljard euro in fotonica.
8 Het grootste deel scheiden zich op de internationale markt door van deze omzet komt van de grote internationals het hoge kennisniveau en de ondernemers ASML, Océ-Canon, Signify (Philips Lighting),
Bron: Photonics21 (2017) Market research study 2017 – Key figures cultuur. Nederlandse partijen worden gezien Philips Healthcare en Prysmian Group (optische
als gedreven in R&D en high-end productie. glasvezelkabels en systemen voor energie en telecommunicatie). In 2015 waren er ruim
2.2 ECONOMISCHE IMPACT VAN FOTONICA 20.000 werknemers werkzaam in de ontwikke China is de grootste speler en heeft meer dan Nederland is in Europa de belangrijkste speler ling en productie van fotonische toepassingen. 9 een kwart van de fotonicaproductie in handen. voor toepassing van fotonica in productietechno Werkgelegenheid en economische groei
Daarop volgen Europa (15%), Japan (15%) en logie. Meer dan 50% van de productietechnologie Fotonica is een snel groeiende sector en daar De toekomst ziet er rooskleurig uit. De komende Korea (13%). Duitsland is de grootste producent wordt gemaakt in Europa. Europa en Nederland mee een belangrijke aanjager voor werkgelejaren verwacht meer dan 85 procent van de in Europa met 41% van de Europese fotonicahebben een klein aandeel in de productie van genheid en economische groei in Nederland. bedrijven een jaarlijkse groei in banen te realiproductie. Het VK en Nederland produceren displays en informatietechnologie. Azië, en seren van 5 tot 20 procent of meer. 10 beide 13% van de fotonicaproductie in Europa. met name China, heeft een groot deel van de Het gaat naar schatting om 290 bedrijven met productie van onder andere displays, optische een vestiging in Nederland die actief werkzaam In de periode 2005-2015 was Nederland de snelst componenten en modules overgenomen van zijn in fotonica 7 en in totaal een omzet van groeiende fotonicaregio in Europa met een groei Europa. In de productie van optische componenpercentage van gemiddeld 7,3% per jaar. Dit komt 3 ten staat Nederland bijvoorbeeld slechts op de met name door de omzetgroei van ASML. zevende plek in de wereld.
Nederland en Europa groot aandeel in Innovatief Nederland productietechnologie R&D is de belangrijkste bron voor groei van 4 Jobs and Growth in Europe – Realizing the Potential of Photonics. PPP Impact Report 2017 (2017). Photonics21 Bijna alle Europese fotonicasegmenten zijn in de fotonicasector in Europa en in Nederland. 5 Photonics21: https://www.photonics21.org/about-us/photonics-ppp/ de periode 2011-2015 harder gestegen dan het Technologische ontwikkelingen voltrekken zich 6 Strategic Roadmap – Towards 2020 – Photonics Driving Economic Growth in Europe BBP. De sterke groei zien we terug in Figuur 2. in een rap tempo en om de concurrentie voor te 7 Combinatie databases van EPRISE en PhotonicsNL, EPIC, DOC en Dutch Photonics Deze segmenten blijven de komende jaren sterk blijven is innovatie essentieel. Bijna 10% van de 8 Combinatie Photonics21 (2017). PPP Impact Report 2017 & Photonics21 (2017) Market research study 2017 – Key figures groeien. omzet in de fotonische industrie wordt geïnves 9 Dit aantal is afgeleid van de Photonics21. De definitie omvat personen die werkzaam zijn in bedrijven die teerd in R&D, wat neer komt op ongeveer fotonicaproducten produceren. Onderzoeksinstellingen zijn hierin niet meegenomen. 10 miljard euro per jaar 4 . 10 PhotonicsNL en ABN-AMRO (2017), Nederlandse industrie ziet het licht met fotonica
12 NATIONALE AGENDA FOTONICA 2 / NEDERLANDSE ONTWIKKELINGEN IN INTERNATIONAAL PERSPECTIEF 13
European Photonics Industry
Country View on Employment and Production: Germany remained the Fotonicatechnologieën leveren een belang- Maaktechnieken voor ultracompacte
FIGUUR 3 largest Producer followed by Netherlands and France rijke bijdrage aan het oplossen van bijna alle optische systemen in grote series
Europese fotonica-industrie overzicht per land van werkgelegenheid en productie maatschappelijke uitdagingen. Enkele voor Bijvoorbeeld verbeterde maaktechnieken beelden zijn: zoals 3D-printen, spuitgieten, diamant-
Gezondheid en Zorg: fotonicadiagnostiek via draaien en robotpolijsten.
2015 Share of Employees in % 2015 Production Volume in % handheld apparaten, sensoren voor minimaal - Nieuwe synthetische materialen
invasieve chirurgie, hoge kwaliteit video ver Bijvoorbeeld halfgeleiders, glassoorten, bindingen voor robot-ondersteunde operaties. meta materialen, fotonische kristallen,
16% 13% - Energie en CO 2 : ultra-efficiënte lichtbronnen nanostructuren, kwantumstippen, en nieuwe
4% en zonnecellen (“green photonics”), verminbiologische materialen.
3% 39% 41% dering van energieverbruik in datacentra door - Kleinere, energiezuinigere sensoren
7% 13% gebruik van geïntegreerde fotonische chips. Fotonische structuren, vaak geïntegreerd in
-
-Veilige samenleving: sensoren en beeldvezels of optische circuits, worden bijvoor
12% verwerkingstechnologie voor surveillance. beeld gebruikt voor het meten van verplaat
10% - Klimaat en Water: optische meting van sing, spanning of akoestische golven en voor
10% lucht- en waterkwaliteit vanuit satellieten en 3D-beeldvormingssystemen voor autonome 13% 8% 11% grondstations. voertuigen.
-
-Mobiliteit en transport: fotonica-gebaseerde - Nieuwe technologie met combinatie van sensortechnologie in zelfrijdende auto’s voor fotonica en software
Germany France Italy UK Netherlands Non EU Other EU communicatie, monitoring, waarschuwing Bijvoorbeeld doorontwikkeling en toepassing
en zicht. van Virtual Reality, Augmented Reality en
Bron: Photonics21 (2017) Market research study 2017 – Key figures - Landbouw en voedsel: aardobservatie via Computational Imaging (CI). In Computatiosatellieten voor precisielandbouw, optimale nal Imaging, ook wel ‘lensloze beeldvorming’
Data Source: Optech Consulting, Market Research Study 24.1.2017 verlichting in tuinbouw, vision voor fenogenoemd, worden computeralgoritmen typering en groeimonitoring. gebruikt om de prestaties van een beeld
Regionale impact technologie en maakt innovatieve oplossingen vormingssysteem te verbeteren terwijl de De hoge groeiverwachting zien we terug in mogelijk in een grote diversiteit aan sectoren. 2.4 NIEUWE TECHNOLOGIE lens dezelfde specificaties behoudt. de initiatieven op regionaal niveau. Zo werken Fotonica is daardoor een drijvende kracht voor ONTWIKKELINGEN IN NEDERLAND de provincies Noord-Brabant, Overijssel en het behoud van concurrentievermogen van de 2.5 CONCLUSIE: KRACHTIG INZETTEN OP Gelderland samen om hun voorsprong op het gehele Nederlandse economie. Momenteel ontwikkelt zich in snel tempo een UNIEKE INTERNATIONALE NICHES EN gebied van geïntegreerde fotonica uit te bouwen. breed scala van nieuwe fotonische technolo DOORBRAAKINNOVATIES Dit moet op termijn ruim 7.000 nieuwe banen in 2.3 RELATIE MET MAATSCHAPPELIJKE gieën die voor Nederland kansen bieden: de regio opleveren. 11 UITDAGINGEN - Krachtigere lichtbronnen en andere Groeiende internationale markten bieden volop golflengten kansen voor fotonica. Europa heeft een leidende Behoud concurrentievermogen Fotonica heeft niet alleen een brede impact Bijvoorbeeld VCSEL’s 14 voor glasvezel telepositie in fotonica, met name in de productie Nederlandse economie op de economie, maar ook op de maatschappij. communicatie en Extreme UV (EUV) bronnen technologie en industriële beeldbewerking en De hefboomwerking van fotonica op de maak Fotonica maakt nieuwe oplossingen mogelijk voor nauwkeuriger meten en maken van chips. concurrentie vanuit Azië vormt een serieuze industrie en eindmarkten is aanzienlijk. In het voor telecommunicatie, verlichting, energie- en - Nieuwe vormen voor optische componenten bedreiging. De Europese Commissie zet volop EU-rapport Leverage of Photonics 12 wordt voedselproductie, dataverwerking, sensoriek en en optiek op een chip in op fotonica, als één van de Key Enabling geconcludeerd dat ongeveer 10% van de Euromonitoring. 13 Sensoren worden toegepast voor Bijvoorbeeld nieuwe vormen van spiegels, Technologies, om de concurrentiepositie van pese economie voor het concurrentievermogen ultragevoelige detectie van stoffen, en in extreme lenzen en chips zoals vrije-vormoptica, Europa veilig te stellen. afhankelijk is van fotonica, zowel wat betreft omstandigheden. Verder worden autonome micro-optica, adaptieve optica en geïntemarkten als banen. Fotonica is een enabling energie zuinige sensoren ontwikkeld. greerde fotonica.
11 Regioradar (2017). Samenwerking drie provincies voor versterking fotonica-industrie 14 VCSEL: Vertical cavity surface emitting laser. Lasers van elk enkele micrometers groot die als lichtbronnen in de
12 Photonics21 (2011). Leverage of Photonics telecom industrie gebruikt worden in datacenters vanwege hun lage energieverbruik. Deze lasers bieden nieuwe
13 Kennis- en Innovatieagenda 2018-2021, Maatschappelijke uitdagingen en Sleuteltechnologieën. Topsectoren, 2017 perspectieven voor laserbewerking van materialen.
14 NATIONALE AGENDA FOTONICA 2 / NEDERLANDSE ONTWIKKELINGEN IN INTERNATIONAAL PERSPECTIEF 15 Fotonica is een essentiële sleuteltechnologie spositie ook naar de toekomst toe te waarborin
het oplossen van bijna alle maatschappelijke gen moeten er nieuwe stappen gezet worden, 3 / HET NEDERLANDSE FOTONICALANDSCHAP
uitdagingen en is ook een belangrijke aanjager bijvoorbeeld op specifieke niches: technologievoor werkgelegenheid en economische groei in gebieden zoals bio-fotonica, geïntegreerde Nederland. Niet alleen in de fotonicasector zelf, fotonica in Indium Phosphide en TriPleX, fiber maar ook door het mogelijk maken van doorsensoren en Computational Imaging. Het is de Fotonica heeft impact op de Nederlandse economie en de Daarnaast hebben NXP, Airbus en Océ-Canon braakinnovaties in andere sectoren. hoogste tijd voor deze volgende slag. maatschappij. Dit hoofdstuk geeft meer inzicht in de spelers een belangrijke vestiging in Nederland. Verder die dit mogelijk maken. bestaat het landschap uit een groot aantal De technologieontwikkeling in fotonica gaat Hoofdstuk 4 gaat in op de kansrijke toepassingskleinere, innovatieve mkb-bedrijven. razendsnel. Nederland heeft een uitstekende domeinen van fotonica voor Nederland en op de uitgangspositie – met toonaangevende bedrijven uitdagingen die opgepakt moeten worden, maar 3.1 BEDRIJVEN Wereldwijd zien we dezelfde verdeling. Volgens en sterke posities in kennis- en technologieeerst wordt in hoofdstuk 3 verder ingezoomd op SPIE (2018) is meer dan 75% van de producenontwikkeling, maar in vergelijking met de VS het Nederlandse fotonicalandschap. Naar schatting 290 bedrijven zijn in Nederland ten van optische componenten een mkb-bedrijf en China zijn de investeringen in productiefacidirect of indirect verbonden aan fotonica. met een omzet van minder 8,5 miljoen euro liteiten beperkt. Om de industriële leiderschap De fotonica waardeketen wordt gekenmerkt per jaar. 15 door grote spelers van Nederlandse bodem: Signify (Philips Lighting) in de lichtindustrie, Philips Medical in de medische fotonica en ASML in de lithografiemachines.
Voorbeelden van succesvolle Nederlandse producten
Fluorescence Lifetime (FLIM)-camera’s worden gebruikt in kankeronderzoek, om onder andere de werkzaamheid van chemotherapie binnen een paar dagen te meten versus meer dan 2 maanden nu. (Lambert Instruments)
Spectroscopie oplossingen worden gebruikt bij zowel het oogsten als bij de mestverdeling. (Avantes)
EUV opwekking en afbeelding (ARCNL) 15 SPIE (2018). SPIE Industry update
16 NATIONALE AGENDA FOTONICA 3 / HET NEDERLANDSE FOTONICALANDSCHAP 17 Fotonica biedt oplossingen voor het gehele TABEL 1
zorgketen van gezond leven en preventie, tot
diagnose en behandeling en thuiszorg, zoals TO2-instituten
digitale pathologie. (Philips)
TO2-instituut Toepassing van fotonica
NLR Optische visualisatie van stroming rond een voorwerp, fiber gebaseerde gyroscopen, lasermateriaal interactie
DLO Spectroscopie voor ziekteherkenning aan planten en gewassen, meten van nutriënten in voeding Augmented Reality platformtechnologie
wordt ingezet in de gezondheidszorg: hier MARIN Optische systemen voor meten aan scheepsdynamica
door hoeft een patiënt niet meer uit huis Deltares Fibersensoren en spectrometers om waterkwaliteit te meten
voor controle, kan het ziekenhuis in de
ambulance al meekijken voor de overdracht TNO Optische systemen zoals klimaatsatellieten, astronomie, sensoren voor de semicon-industrie, en kan in de kraamzorg een situatie snel op vision-systemen voor defensie, optische systemen voor de olie- en gassector en voor de
afstand beoordeeld worden. (GemVision) maakindustrie, en zonnecellen
Op laser gebaseerde monochrome printtechnologie waarmee op meerdere Samenwerken voor wetenschappelijk, De drie meest relevante fotonicanetwerken in substraten kan worden gedrukt zonder maatschappelijk en economisch impact Nederland zijn: verbruiksartikelen of coatings. Vooral voor De samenwerking tussen de verschillende het afdrukken op papieren voorwerpen kennisinstellingen ontstaat vanuit de inhoud PhotonicsNL vormt de inktloze technologie een revoluen expertises en levert zo een bijdrage aan de PhotonicsNL is het Nederlandse portaal voor tionaire nieuwe stap. (Tocano) wetenschappelijke, maatschappelijke en econooptica- en fotonica-experts en is een unieke mische uitdagingen van deze tijd. Daarnaast is gemeenschap voor fotonica in Nederland. samenwerking tussen de kennisinstellingen en industrie essentieel om goed opgeleide ingeni PhotonicsNL stimuleert innovatie binnen het
3.2 ONDERZOEKSINSTITUTEN NWO zet zich in voor een sterk wetenschapseurs en technologisch ontwerpers af te leveren fotonicadomein door het mogelijk maken van stelsel in Nederland. Via NWO zijn de fotonica - en internationaal toonaangevend en maatschapsamenwerkingen en kruisbestuivingen tussen
De Nederlandse onderzoeksinstituten zijn activiteiten geclusterd rond de domeinen pelijk relevant onderzoek te verrichten. bedrijven en verschillende sectoren. Dit benainternationaal onderscheidend in fotonica. TTW (Memphis II programma) en ENW (fundrukt de waarde van fotonica voor de economie De kwaliteit van wetenschappelijke publicadamentele programma’s in de fysica, chemie, en versterkt de kennis van fotonica op alle ties op het gebied van fotonica ligt ruim boven astronomie en levenswetenschappen) en de Ben Feringa (RUG) won in 2016 de Nobelprijs Chemie met onderwijsniveaus. het wereldgemiddelde. 16 Nederlandse onder NWO-instituten. Voorbeelden van programma’s een “Moleculaire Motor”, een door licht voortgedreven zoeksinstituten zijn over het gehele spectrum in het domein ENW zijn LINX, Physics for Nano roterende molecuul. Dutch Optics Centre van fotonicatechnologieën actief: van imaging Lithography (PNL) en Nanophotonics for solid Dutch Optics Centre (DOC) is een consortium tot optische communicatie. Aan de universitaire state lighting (NSL). De NWO beheert zes ondervan kennisinstituten met nauwe betrokkenheid kant zijn actief UT (MESA+), TU/e (Institute for zoekinstituten voor een duurzame coördinatie 3.3 NETWERKEN EN SAMENWERKINGS van meer dan 150 Nederlandse hightechbedrij Photonic Integration), Leiden, Utrecht, TU Delft, van wetenschapsvelden in fotonica: ASTRON, VERBANDEN ven. Op initiatief van TNO en TU Delft wordt door Radboud, UvA, VU, RUG, WUR en meerdere SRON, AMOLF, Nikhef, Differ en ARCNL. gemeenschappelijke R&D, gedeelde hightech UMC’s. Alle vijf TO2-instituten zijn actief in ont Samenwerking tussen kennisinstellingen, faciliteiten en infrastructuur, ontwikkeling van wikkeling van op fotonica gebaseerde systemen. bedrijven en het publieke domein is een belangprototypes en het vormen van product conrijke factor voor een sterk concurrentievermosortia een sterk Nederlands ecosysteem in de gen. Het merendeel van de fotonicabedrijven en optomechatronica gevormd. DOC richt zich op instituten is verbonden aan één van de regionale, applicaties voor afbeelding, spectroscopie en 16 Elsevier (2018). Quantitative Analysis of Dutch Research and Innovation in Key Technologies (nog te publiceren) nationale en Europese netwerken. metrologie.
18 NATIONALE AGENDA FOTONICA 3 / HET NEDERLANDSE FOTONICALANDSCHAP 19 TABEL 2 TABEL 3
Samenwerkingsverbanden in Nederland Top 10 fotonica cross-overs met Nederlandse topsectoren en roadmaps
Samenwerkingsverband Samenwerking tussen Onderzoeksgebieden Enabling oriented Application oriented Application oriented HTSM Roadmaps HTSM Roadmaps top sectors/TKI’s
ARCNL VU, UvA, NWO, ASML EUV-bron ontwikkeling, optische metrologie,
lasersystemen, spectroscopie, computational erials
imaging en optica in het algemeen
ation cuits ce mat
Holst Centre TNO, IMEC Flexibele (medische) imaging apparatuur voor
grote oppervlakken, vrije vorm verlichting, trument erials tems
signalering en sensoren, virtual reality displays ogy
or Equipment try
e try e ood e and sour es and Health
ed Ins ech Mat echnol try e Indus
Solliance ECN, TNO, IMEC, Holst centre Onderzoek naar zonnecelproductietechnologie anc omotiv onautics e o and F er gy (TKI Solar) at eativ e Scienc
Adv High T Embedded sys Nanot Components and Cir Semi Conduct Printing Lighting Health Car Security Aut Aer Smart Indus Spac Agr W Ener Horticultur Chemis Cr Lif
MESA+ UT Nanotechnology 1 Photovoltaics
IEEE Photonic Lasers, optische apparatuur, optische fibers, 2 Integrated photonics
Society Benelux associated lightwave technology
3 Photonic detection
LaserLaB VU, UvA, Amsterdam UMC Interactie van licht met materie, van funda
menteel onderzoek aan atomen en moleculen 4 Photon generation technologies (lasers and light sources)
tot levende materie 5 Optical materials (incl. thin
films and coatings)
AMOLF Nanofotonica, biofysica 6 Optical sensors
7 Imaging technologies
8 Optomechatronics
9 Quantum (sensors and
Door het stimuleren en faciliteren van netwerk Daarnaast zet PhotonDelta Nederland als hotmetrology)
mogelijkheden tussen wetenschappers van spot voor geïntegreerde fotonica op de Europese 10 Optical fibers universiteiten, kennisinstituten en industrie kaart te zetten met een Digital Innovation Hub. experts wordt de ontwikkeling van innovatieve
technologieën versneld. Recentelijk hebben deze bovengenoemde net Present Application Broad Present Application Broad Future Application
werken de handen ineengeslagen. Zij werken PhotonDelta samen bij activiteiten rond promotie en acqui Bron: HTSM Photonics Roadmap 2018 PhotonDelta is opgezet vanuit Eindhoven in sitie voor de Nederlandse fotonische industrie, samenwerking met Twente en Delft en brengt bijvoorbeeld tijdens conferenties en handelsde industrie en universiteiten samen om geïnmissies, bij afstemming van onderzoeksrich 3.4 KENNISAGENDA’S, TOPSECTOREN EN Fotonica vindt aansluiting bij veel van de tegreerde fotonica in nieuwe en opkomende tingen en bij beleid in overleg met de overheid. ROADMAPS 25 NWA-routes genoemd in de NWA agenda. markten te bevorderen. Het doel is om de Ook het investeringsprogramma voor de PPS Fotonica levert bijvoorbeeld een significante fotonische chip technologie, van ontwerp tot PhotonDelta is in nauwe samenwerking tussen Fotonica heeft impact op de meeste relevante bijdrage aan de NWA-routes ‘Duurzame propackaging en testing, te introduceren in een partijen tot stand gekomen. Nederlandse kennisagenda’s, zoals de Kennisductie van gezond en veilig voedsel’, ‘Gezondindustrieel ecosysteem van bedrijven dat in en Innovatieagenda (KIA), de Topsectoren heidszorgonderzoek, preventie en behandeling’, staat is om markten te bedienen over het Daarnaast is er in Nederland een aantal andere roadmaps en de Nationale Wetenschapsagenda ‘Bouwstenen van materie en fundamenten van hele spectrum van maatschappelijke vraagsamenwerkingsverbanden actief op het gebied (NWA). Deze agenda’s verbinden de beleidsruimte en tijd’ en ‘Kwaliteit van de omgeving’. stukken. van fotonica (Tabel 2). agenda’s, het bedrijfsleven en de wetenschap.
20 NATIONALE AGENDA FOTONICA 3 / HET NEDERLANDSE FOTONICALANDSCHAP 21 De Nationale Agenda Fotonica bouwt specifiek bonden aan fotonica en dragen direct en indivoort
op de HTSM Photonics Roadmap 2018. 17 rect bij aan economische en maatschappelijke 4 / KANSRIJKE CLUSTERS
In deze roadmap staat een uitwerking van de impact. toepassing van fotonica voor negen maatschappelijke uitdagingen met voorbeelden uit het Het merendeel van deze organisaties is verbonbedrijfsleven en de wetenschap. Ook wordt de den aan één van de vele initiatieven, netwerken, Nederland werkt succesvol aan fotonische oplossingen en Rond deze toepassingsdomeinen zijn clusters relatie met andere roadmaps en topsectoren roadmaps en kennisagenda’s. de groei van de internationale markt biedt veel kansen van bedrijven en kennisinstituten geïdentifigelegd (Tabel 3). De Photonics Roadmap bevat voor de Nederlandse bedrijven. Om deze kansen te benutten ceerd. Deze kunnen worden uitgebouwd tot nog geen concreet plan voor gerichte verster Voor een succesvolle positionering in de is meer nodig dan enkele investeringen in individuele een langdurige samenwerking van fotonische king van het Nederlandse fotonica ecosysteem Europese en wereldwijde markt is het noodzaontwikkelprojecten. organisaties gericht op één of meerdere toepasof gecoördineerde versnelling van innovatie. kelijk voor Nederland om zich te presenteren singsdomeinen. Een zestal kansrijke toepas Deze Nationale Agenda Fotonica geeft daar als één coherente fotonicaregio. Dit vraagt om Hier is behoefte aan verregaande samensingsdomeinen is geïdentificeerd: Gezondheid, invulling aan. één agenda en een kapstok voor de fotonicawerking in grotere clusters van organisaties, Maakindustrie, ICT 18 , Semicon, Energie & Milieu initiatieven in Nederland, waarin de kracht van met bredere investering in deze clusters. en Agrifood (Figuur 4). 3.5 CONCLUSIE de Nederlandse fotonica gekoppeld aan de toe Deze schaalvergroting is nodig om Nederland passingsdomeinen tot uiting komt. Deze agenda als één coherente fotonische regio op de kaart Wat is een cluster? Fotonica is een breed vakgebied, waar in vormt de opmaat tot een aantal breed gedragen te zetten, om op wereldniveau de concurrentie Een cluster is gericht op een toepassings - Nederland veel in gebeurt. Naar schatting initiatieven met concrete impact voor bedrijven succesvol aan te gaan, en uiteindelijk een meer domein en omvat de keten en een groot aantal 290 bedrijven en nog eens dertig onderzoeksen samenleving. dan gemiddelde groei in het Nederlandse fotofotonische technologieën (Figuur 5). Een cluster groepen en netwerken in Nederland zijn vernische ecosysteem te realiseren. is internationaal onderscheidend door excellente kennisinstituten en bedrijven en door Zes kansrijke clusters een unieke technologiepositie. Het cluster Voor deze agenda hebben wij een aantal kansheeft een substantiële marktomvang (omzet, rijke clusters geïdentificeerd die tevens belangaantal bedrijven). rijke toepassingsdomeinen zijn voor Nederland.
FIGUUR 4
Zes kansrijke clusters: Gezondheid, Maakindustrie, ICT, Semicon, Energie & Milieu en Agrifood
Maak ICT industrie
Gezondheid
Semicon
Demonstratie-opstelling waarmee de haalbaarheid van datacommunicatie met hoge capaciteit tussen grondstation en Energie &
satelliet aangetoond gaat worden (TNO) Agrifood Milieu
17 HTSM Photonics Roadmap, update 2018; https://www.hollandhightech.nl/nationaal/innovatie/roadmaps/photonics 18 Bij ICT gaat het in dit verband vooral om het gebruiksdomein digitale datacommunicatie
22 NATIONALE AGENDA FOTONICA 4 / KANSRIJKE CLUSTERS 23
Photonics ... Fotonica
Technology voor
for Health Fotonica Fotonica Agrifood
Toepassings Centre voor de
gebieden Maak Photonics
voor Fotonica
industrie for Safe &
Semicon voor Milieumassive
... en klimaatdata commonitoring
munication en energie
Sleutel Dutch Optics Centre
technologiën
Fotonica PhotonDelta
Publiek-private samenwerkingen (PPS)
FIGUUR 5 FIGUUR 7
Samenhang toepassingsgebieden en sleuteltechnologieën Marktomzet clusters in Nederland. Totale marktomzet was 4,2 miljard euro in 2015. 19
3% 4%
13% Toepassings Gezondheid Maak ICT Semicon Energie & Agrifood gebieden industrie Milieu
42% 2015
4,2 mld euro 14%
Sleutel Afbeelding, Spectroscopie, Metrologie 24%
technologiën
Fotonica Geïntegreerde fotonica
Energie & Milieu Agrifood Gezondheid ICT Maakindustrie Semicon
Een cluster is gericht op één of meerdere - fotonica-onderwijs (op mbo, hbo en wo levert bijvoorbeeld sensoren voor de maakin In het cluster Agrifood zijn 57 bedrijven actief. toepassingsdomeinen met het doel om: niveau) te versterken en af te stemmen op dustrie en voor de agrifoodsector. Figuur 6 geeft Het marktaandeel is echter beperkt: Nederland - samenwerking te versterken tussen bedrijven de behoeften van de markt; een overzicht van het aantal bedrijven actief in heeft geen grote spelers die zijn gespecialiseerd in de toeleveranciersketen; - samenwerking tussen sleuteltechnologieën elk cluster. in fotonica voor agrifood. - kennis te valoriseren door samenwerking te bevorderen. tussen onderzoekinstellingen en bedrijven; Bijna de helft van de spelers is actief in het Er zijn respectievelijk 52 en 47 bedrijven actief - bij te dragen aan maatschappelijke Omvang van de clusters cluster Maakindustrie. Dit is een breed cluster. in het cluster Semicon en ICT. Het cluster uitdagingen; Van de naar schatting 290 fotonicabedrijven Het cluster omvat bedrijven die displays, ver Semicon wordt gedomineerd door ASML dat - de internationale concurrentiepositie van in Nederland is ongeveer de helft actief in het lichting, productiemachines en meetinstrumenverantwoordelijk is voor 37% van de totale Nederlandse fotonicabedrijven en -instituten ontwikkelen of produceren van fotonica-oplosten voor het productieproces (bijvoorbeeld senfotonica industrie in Nederland. 19 Veel toete versterken; singen voor twee of meer clusters. Een bedrijf soren) maken. De marktomvang voor fotonica leveranciers van ASML vallen onder het cluster voor de maakindustrie wordt geschat op 24% Maakindustrie. van de totale marktomvang fotonica. De grote
FIGUUR 6 spelers Signify (Philips Lighting), Océ-Canon De glasvezelbedrijven Prysmian Group (Draka)
en Omron Europe zorgen voor een hoge omzet en Eurofiber zorgen voor een hoge omzet in het
Aantal fotonicabedrijven in Nederland per cluster in dit cluster. cluster ICT. Het cluster Energie & Milieu is relatief
klein in aantal spelers (39) en in omzet. Daarnaast zijn 107 bedrijven betrokken bij foto
Maakindustrie 136 nica voor het cluster Gezondheid (bijvoorbeeld In samenwerking met bedrijven en onderzoek
Gezondheid 107 medische instrumenten, sensoren of behandelinstituten zijn voor elk cluster de maatschappe
Agrifood 57 methodes). Qua omzet is dit een relatief groot lijke uitdagingen, de waardeketen en de kansen
Semicon cluster door onder andere Philips Medical. voor Nederland in kaart gebracht. 52
ICT 47
Energie & Milieu 39
0 20 40 60 80 100 120 140
19 Nota bene: Optech Consulting heeft voor Photonics21 de fotonicamarkt in Nederland ingeschat op 8,7 miljard euro,
aantal fotonicabedrijven in Nederland inclusief de volledige omzet van ASML. Niet alle activiteiten van ASML zijn gericht op fotonica. De cijfers in figuur 6 zijn
hiervoor gecorrigeerd. Hierbij is 25% van de omzet van ASML meegenomen als zijnde fotonica-omzet.
24 NATIONALE AGENDA FOTONICA 4 / KANSRIJKE CLUSTERS 25 4.1 GEZONDHEID Nederland heeft daarnaast goed georgani Daarnaast kunnen fotonische technieken inge De overheid kan dit soort applicaties versnelseerde
collectebusfondsen met een gerichte zet worden in ziekenhuizen voor nauwkeurigere len door de markt toegankelijk te maken voor Betere zorg tegen lagere kosten focus op specifieke ziekten en aandoeningen en goedkopere diagnostiek op basis van de mkb-bedrijven bijvoorbeeld door financie
De behoefte aan meer en betere medische zorg zoals het KWF, de hartstichting, het Longfonds unieke “optische vingerafdruk” van ziekteproringsmogelijkheden te bieden ter overbrugging neemt toe onder invloed van de vergrijzing van en de Nierstichting. cessen. Een grote kans voor de Nederlandse van de Valley of Death. De markt is hierbij niet de maatschappij en van nieuwe technologische fotonicabedrijven is om fotonische componenalleen Nederland maar ook buitenland. mogelijkheden. Fotonica speelt al een cruciale Groeimogelijkheden voor het cluster ten of producten te leveren aan de industrie en Promotie van Nederland als sterk medisch rol bij de diagnose en behandeling van vrijwel Gezondheid eindgebruikers van deze wearables en diagnosfotonicacluster is hierbij noodzakelijk. elke belangrijke ziekte – van optische diag Het cluster Gezondheid heeft groeimogelijktische apparatuur. nostiek tot endoscopie en minimaal invasieve heden in twee thema’s: Randvoorwaarden interventie. Deze en andere op fotonica geba B) Betere diagnose en monitoring voor Mede door de wijze van financiering door seerde technologieën stellen ons in staat om A) Preventie, screening en vroege detectie geïndividualiseerde behandeling verzekeraars en het lange validatie- en certiaandoeningen te behandelen die twee decennia van ziekten Niet iedereen reageert hetzelfde op een behanficeringstraject van medische innovaties is het geleden onbehandelbaar zouden zijn of waarbij In de toekomst zal steeds meer nadruk komen deling. Zo werken bijvoorbeeld veel medicijnen lastig om voldoende financiering voor fotonische de behandeling slechts een kleine kans op te liggen op gezond blijven, preventie en vroeg - maar bij een deel van de patiënten. Wanneer initiatieven te bewerkstelligen. En dit terwijl er succes had. diagnostiek om zo dure behandelingen te voorkodit goed en vroegtijdig wordt gemeten, kunnen een grote behoefte bestaat aan nauwe samenmen en mensen optimaal te laten participeren in kosten worden bespaard door het tijdig overwerking tussen alle belanghebbenden, zoals Waardeketen de maatschappij. Dit is bijvoorbeeld te realiseren stappen naar een andere therapie. Fotonische patiënten, medisch specialisten, wetenschap De combinatie van toonaangevende universitaire met op fotonica gebaseerde “wearables” die technieken hebben de potentie om het effect pers en bedrijven, om snel nieuwe instrumenten medische centra (UMC’s) en een sterke wetencontinu gezondheidsparameters meten en de van interventies sneller en gevoeliger te kunnen en toepassingen op de markt te krijgen. schappelijke positie op het gebied van biomegebruiker feedback geven over hun gezondheidsmeten. Daarnaast kunnen met image-guided dische fotonica geeft Nederland een sterke toestand en advies geven over te nemen maatsurgery de tumorsnijranden veel beter zichtbaar Deze uitdagingen kunnen opgepakt worden uitgangspositie. Onderzoeksgroepen van de regelen om hun gezondheid te bevorderen. gemaakt worden voor de chirurg tijdens de opevanuit de samenwerking binnen op te richten universitaire medische centra staan wereldwijd ratie, waardoor de tumor beter weggesneden medisch-fotonische technologiecentra. Deze goed bekend en worden veel geciteerd. Univer De vraag naar niet-medische applicaties en kan worden met betere uitkomsten en lagere zullen bijdragen aan verkorting van de technositeiten zoals TU Delft, Universiteit Twente en wearables die allerlei lichaamsfuncties meten kosten tot gevolg. Fotonische instrumenten die logische ontwikkeltijd door alle belanghebben TU Eindhoven hebben erkende onderzoekers groeit hard wereldwijd; dergelijke oplossingen minimaal invasieve chirurgische procedures den bij elkaar te brengen. In een dergelijk op het gebied van de medische fotonica. kunnen als vliegwiel dienen voor de ontwikkemogelijk maken zorgen ervoor dat patiënten centrum werken en ontmoeten wetenschapling van medische wearables. eerder hersteld zijn en dus sneller uit het pers, bedrijven en patiënten elkaar om de Philips Medical Systems is een sterke marktziekenhuis naar huis kunnen. nieuwste fotonische apparatuur en methoden leider met een georganiseerde hightech toele Opgedane kennis in miniaturisatie, optisch voor screening, diagnose, en (minimaal invaverketen. Ook meerdere mkb-bedrijven brengen design en integratie van fotonica kan daarnaast Patiënten thuis monitoren en verzorgen geeft sieve) chirurgie te testen en te valideren om zo fotonische instrumenten op de markt, denk leiden tot goedkopere, nauwkeurige en snellere patiënten meer leefcomfort en verlaagt de de tijd naar de markt te verkorten. Investerinhierbij bijvoorbeeld aan Avantes dat wereldwijd diagnostische methoden die in de eerstelijns ziektekosten. Een grote kans voor de Nedergen in één of meerdere centra versterkt deze spectrometers voor de medische sector levert. gezondheidszorg toegepast kunnen worden. landse bedrijven is het ontwikkelen en leveren voor Nederland belangrijke innovaties. van apparatuur voor betere diagnose, minimaal invasieve chirurgie en therapie monitoring.
App gestuurde lichtbril met geïntegreerd LED-licht helpt bij toepassingen in de klassieke lichttherapie, bij werk op onregelma Het bedrijf EFI heeft de OptiGrip op markt tige tijden en nachtdienst en bijvoorbeeld gebracht; OptiGrip is een tang voor minimale bij het verminderen van de gevolgen van invasieve chirurgie die door middel van fiberjetlag. De innovatie op lichttherapie gebied sensoren haptische feedback geeft aan de is ontwikkeld door Propeaq. Deze brillen chirurg. Daardoor worden de tere weefsels zijn onder meer in gebruik bij Olympische van de ingewanden minder beschadigd en sporters uit zeven landen, in de zorg, de kan de chirurg nauwkeuriger en efficiënter luchtvaart en de dienstensector. opereren.
26 NATIONALE AGENDA FOTONICA 4 / KANSRIJKE CLUSTERS 27 4.2 MAAKINDUSTRIE Met Prysmian Draka is Nederland een wereld Deze worden thans geproduceerd met oude van deze componenten omdat ze van unieke
speler op het gebied van het maken van glaslithografische apparatuur die geschikt was voor kwaliteit zijn. Een schaalvergroting van deze Digitalisering van de maakindustrie vezels, die ook veel in datacenters en kantoren de semicon-industrie. De fotonische en micromaakindustrie bouwt onze leidende positie uit Digitalisering van de maakindustrie is één van gebruikt worden. Ook vindt in Nederland door fluidic chipindustrie vraagt echter om speci(onder andere in glasvezelproductie), en verde centrale thema’s voor Nederland. Deze Philips Photonics grootschalige productie plaats fieke kosteneffectieve oplossingen voor verdere sterkt zowel de interne markt alsook de export. transformatie is nodig voor het verhogen van van VCSEL’s. VCSEL’s zijn compacte lichtbronopschaling van de productie. Daarnaast is derde productiviteit, het opvangen van groeiende nen die onontbeerlijk zijn voor de interconnecgelijke apparatuur een schaars goed geworden Het gaat hier onder andere om: schaarste aan gekwalificeerd personeel, het tiviteit in de explosief groeiende wereld van de in de semicon-industrie en dit is een knelpunt - hoogwaardige optische vervaardiging van bevorderen van toekomstige economische datacenters. waarop ingespeeld kan worden. In Nederland is spiegels, lenzen, glasvezel etc. (Prysmian groei en het verduurzamen van de industrie. een internationaal sterke optomechatronische Draka, VDL, Sumipro, Diamond Kimberlit, Door slimmere productieprocessen kan er Grote producenten van optische componenten keten aanwezig die deze uitdaging kan oppakken. TNO, Te Lintelo Systems, Physix); zuiniger met grondstoffen omgegaan worden. ontbreken in de Nederlandse waardeketen. - ontwerp, assemblage en productie van licht De transformatie naar een digitale industrie De optische componenten (lenzen, lasermodu C) Versterking van de Nederlandse bronnen (Philips Lighting, ISTEQ, 4PICO); vraagt om nieuwe productie- en communiles, spiegels) in de machines worden geïmpormaakindustrie voor optische componenten - ontwikkeling en productie van bijzondere catietechnologieën waarbij fotonica een grote teerd uit het buitenland. In Nederland worden Nederland heeft een sterke maakindustrie (industriële) camera’s (Adimec, Grassvalley, rol speelt. de machines samengesteld en daarna wordt het voor hoogwaardige optische componenten. Amplye).
merendeel geëxporteerd. Deze fotonische maakindustrie levert aan Het cluster Maakindustrie is gericht op de Nederlandse systeembouwers die deze comtoepassing van fotonica in het maakproces Groeimogelijkheden voor het cluster ponenten integreren tot nog hoogwaardigere van producten zoals elektronische apparaten, Maakindustrie (sub)systemen, en is succesvol met de export displays, machines en auto’s. De maak industrie kan opgesplitst worden in maken (productie A) “Smart Industry” toepassingen machines en productie van fotonische sys In samenhang met de digitalisering in de temen) en meten (monitoren). Digitalisering industrie stijgt de vraag naar “Smart Industry” integreert het maken met het meten. toepassingen. Nederland is onderscheidend
in het high-end segment en in de R&D. Groot Waardeketen schalige productie van bijvoorbeeld sensoren Nederland telt 136 fotonische bedrijven en en machines vindt elders plaats tegen een
(kennis- en onderwijs-) instituten die actief goedkoper uurtarief. Daarentegen biedt flexizijn in de maakindustrie. Spelers in dit clusters bele, kleinschalige productie (Industry 4.0) zijn actief in meerdere markten en toepassingskansen voor hoogwaardige, flexibele fotonicagebieden. De technische universiteiten in oplossingen die in Nederland ontwikkeld en Nederland zijn voorlopers in onderzoek naar geproduceerd kunnen worden. onder andere laser manufacturing en 3D-prin Integratie van fotonica-oplossingen binnen de ten. De bedrijven in dit cluster zitten aan het maakindustrie vraagt om innovatieve ideeën einde van de fotonica waardeketen: de klanten die geproduceerd kunnen worden tegen conzijn vaak niet actief in fotonica. currerende tarieven. Kennis opgedaan bij de hoogwaardige chipontwikkeling binnen de De industrie bestaat uit producenten van semicon-industrie kan gebruikt worden binnen optische sensoren en spectrometers, en van de gehele maakindustrie. Belangrijk is dat volmachines, zoals lasmachines (bijvoorbeeld doende productiecapaciteit aanwezig is om deze AWL techniek) en 3D-printers. In feite vallen technologieën op voldoende schaal en tegen de producenten van apparatuur van de semiconconcurrerende tarieven te produceren. industrie (onder andere ASML) ook onder maakindustrie. Vanwege de grootte van de B) Productiemachines voor Photonic IC’s semicon- industrie en de verschillen in toege Voor Nederland liggen er kansen in het ontwikpaste technologieën wordt deze sector echter kelen van nieuwe optomechatronische apparaals een apart cluster behandeld. tuur voor productie, packaging en alignment van photonic devices en microfluidic chips. Seriematig 3D-printen met PrintValley (AMSYSTEMS Centre)
28 NATIONALE AGENDA FOTONICA 4 / KANSRIJKE CLUSTERS 29 Randvoorwaarden schaald worden van enkelstuks naar mid del grote Algemene randvoorwaarde voor groei van het
Een goede verbinding tussen het onderwijs, Photonics21: “In 2030, our societies and series, via een strikt design-to-cost proces. ICT cluster is dat de investeringsbudgetten de kennisinstituten en het bedrijfsleven is economies will be fully digital. To make (onder andere vanuit venture capital) vergroot essentieel voor het innovatief vermogen. our digital society work and to safeguard B) Snelle datacommunicatie met moeten worden. Hierbij kan een samenwerking In het cluster Maakindustrie zijn gekwalifitrust, comfort and privacy, photonics is geïntegreerde fotonica tussen grote (kennis-) leveranciers en kleine ceerde (laser-) vakmensen en mechanische the key tool for delivering the necessary Het verder uitbouwen van de toepassing van nieuwe partijen de slaagkans van het aantrekengineers met fotonicakennis hard nodig. performance, resilience and security in geïntegreerde fotonica vereist het realiseren ken van VC-kapitaal vergroten. Dit geldt voor alle onderwijsniveaus. Ook kan data services and network infrastructures. van de eerste generaties van producten. de kennisuitwisseling tussen kennisinstituten To handle vastly greater flows of data, IT Vanuit de huidige research en een aantal Daarnaast moet de relatie met grote klanten, en Nederlandse bedrijven in de maakindustrie systems will be much more powerful than innovatieve mkb-bedrijven met maakfaciliteiten waarvan het merendeel van buiten Nederland, nog sterk verbeterd worden. Daarnaast zijn er today while using less energy, thanks to kan het ecosysteem, met extra nadruk op het versterkt worden. Dit betreft zowel de grote proeflocaties nodig voor versnelling van het the emerging shift to high-performance creëren van systeemintegrator bedrijven, verder satellietcommunicatie bedrijven als de bedrijontwikkelproces. Het delen van faciliteiten en optical and quantum computing.” groeien en de internationale marktpositie verven die datacenters en glasvezelnetwerken kennis staat hierbij centraal. stevigen. In Nederland en internationaal worden inrichten. Door samenwerking met deze grote verschillende materiaalplatforms toegepast. spelers kan de Nederlandse industrie met De Nationale Agenda Fotonica moet de aan Waardeketen Het is nog open welke van deze platforms in nieuwe technologie sneller een groter marktsluiting van fotonica bij bestaande initiatieven Er zijn maar weinig grote industrieën betrokde toekomst op grote schaal toegepast gaan aandeel pakken. verbeteren. Initiatieven zoals Platform Techniek ken in productie van fotonische producten voor worden. De datacenters in Nederland vormen in regio Noordwest-Veluwe moedigen studenten ICT in Nederland. Het toepassingsgebied laser een goede lokale start-markt voor geïnte 4.4 SEMICON aan om voor technische opleidingen te kiezen. satellietcommunicatie is bijvoorbeeld nog in greerde fotonica. In het Smart Industry programma zijn fieldlabs opbouw. De eerste technologieontwikkeling Semicon als basis voor digitalisering tot stand gekomen waarbij het ontwikkelen van via onder andere ESA-projecten is uitgevoerd C) Markt voor lichtbronnen verkennen Digitalisering maakt een grote verandering van vaardigheden en het versterken van publiekbij de universiteiten en kennisinstituten, met De markt voor lichtbronnen voor telecommuonze samenleving mogelijk in alle facetten van private samenwerking centraal staat. Voor deelname van de bekende en nieuwe Nedernicatie (VCSEL’s) moet verkend worden, en ons bestaan. De semicon-industrie produceert foto nische bedrijven is een groot deel van de landse ruimtevaartbedrijven. een gecoördineerde technologieontwikkeling de basiscomponenten die digitalisering mogelijk fieldlabs relevant, zoals Dutch Optics Centre, Daarnaast werken universiteiten en innova - is nodig om hierin een rol te kunnen spelen. maken zoals de machines voor chipproductie Fieldlab Smart Welding Factory, Frehsteq, Flexible tieve bedrijven aan de ontwikkeling van geïnte Hiervoor moet de in Nederland beschikbare van ASML. In deze productie-apparatuur komt Manufacturing en De Duurzaamheidsfabriek. greerde fotonica -applicaties voor datacenters. kennis en ervaring snel geïnventariseerd fotonica in veel facetten terug; nano-lithografie, Deze ontwikkeling wordt gestuurd door een en gecombineerd worden. De communicatie lenzen, optische sensoren, process control, 4.3 ICT inter nationale roadmap, waarbij wetenschapbinnen machines en tussen machines, metrologie en laser-systemen. Naast deze tak is pers en bedrijven vanuit de gehele wereld naar-huis en in-huis vormen bij elkaar een er die van ontwerp, productie en packaging van Fotonica voor toenemende datastromen betrokken zijn. Nederland heeft ook een sterke groot toepassingsgebied. IC’s, vertegenwoordigd in het Business Cluster De steeds toenemende vraag naar bandbreedte positie in onderzoek naar quantum technolo Semiconductors Netherlands (BCSEMI NL). en het aantal apparaten en processen dat moet gieën, waaronder quantum encryptie, in het D) Valoriseren kennis quantum encryptie worden verbonden, betekent dat bestaande vor Qutech instituut. Ook hier zijn er nog geen Voor quantum encryptie moet de goede positie Waardeketen men van informatie-uitwisseling binnen enkele andere commerciële partijen in de waardeketen. in onderzoek omgezet worden in een goede De afgelopen decennia heeft zich in Nederland jaren onvoldoende zullen zijn. De ontwikkeling Nederland kent een snel groeiende speler in marktpositie; hierbij is een aantal internatioeen wereldwijd uniek semicon cluster ontwikvan de toekomstige multi-terabit-communicahet domein van glas vezel-naar-het huis comnale concurrenten actief. keld met bedrijven als ASML, ASMI, ASM-PT en tietechnologieën zal gebaseerd zijn op optische municatie: Genexis. BESI in de kern en een uitgebreid toeleveranciers infrastructuur en -technologie. Technologieën Randvoorwaarden netwerk daar rondom heen. Het zwaarte punt die nodig zijn om deze problemen aan te pak Groeimogelijkheden voor het cluster ICT Voor het cluster ICT is het belangrijk dat hiervan ligt rondom Eindhoven, met een brede ken variëren van laser-satellietcommunicatie beginnende initiatieven in Nederland de juiste doorwerking naar de rest van Nederland en ter ondersteuning van het groeiende internet A) Opschaling van laser satellietcommunicatie mogelijkheden krijgen om een product markt Duitsland (Zeiss). Vanuit de waardeketen der dingen, tot geïntegreerde fotonische appa Voor laser satellietcommunicatie moet een rijp te maken en internationaal te verkopen. beschouwd ligt het accent van het cluster op raten die helpen de communicatiecapaciteit te leidende positie (technisch en commercieel) Een voorbeeld van een kans is ‘fibre-to-theproductiemachines die aan bedrijven elders vergroten en het energieverbruik in datacenters in Europa veroverd worden. Hiervoor zal het home’ van Genexis. Als gemiste kansen worden in de wereld worden geleverd, zoals Intel, en consumenten-communicatie over de hele Nederlandse ecosysteem zich op bepaalde wifi en bluetooth aangehaald, die uiteindelijk in Samsung, TSMC en assembly-houses als ASE. wereld te verlagen. hightech modules van de systemen moeten andere landen zijn ontwikkeld. concentreren. Hierbij moet de productie opge -
30 NATIONALE AGENDA FOTONICA 4 / KANSRIJKE CLUSTERS 31 C) Ontwikkeling nieuwe productietechnologie een in 2016 gepubliceerd rapport van de
voor nieuwe soorten chips zoals PIC’s Wereld gezondheidsorganisatie (WHO). 21 Naast het ontwikkelen van fotonica componenten voor semicon productiemachines komen Tijdens de Klimaattop in Parijs eind december nu Photonic Integrated Circuits in het vizier. 2015 is de eerste stap gezet voor het beper Daarbij gaat het om chips waarop lichtbronnen ken van deze schade. De klimaatambities die zijn geïntegreerd. Deze ontwikkeling komt zijn afgesproken moeten het energiesysteem wereldwijd 20 in een versnelling met nieuwe ingrijpend veranderen. Nederland staat, net als koploperbedrijven in een initiatiefro il. Een geheel de andere Europese landen, voor de opgave om nieuwe keten (van design, en designsoftware tot het energieverbruik en de CO 2 uitstoot voor 2030 productie en productie-equipment (foundries)) drastisch te verminderen. is hierbij in ontwikkeling. Een verdere internationale verankering van deze ontwikkeling is De technologie in dit cluster is zeer uiteenlopend. van belang naast de oprichting van PITC’s Optische sensoren, zonnecellen en remote (photonic integrated technology centers) zoals sensing leveren een bijdrage aan deze energievoorzien in het investeringsplan van de PPS transitie. Die bijdrage ligt in drie domeinen: PhotonDelta. decentrale energieopwekking, grootschalige energieopslag en klimaat- en milieumonitoring. Randvoorwaarden Bovenbeschreven drie hoofdlijnen zijn alle Waardeketen
Extreem Ultra Violet (EUV) belichtings- en analysefaciliteit EBL-2 (TNO en USHIO) geholpen bij versterking van het semicon-foto De Nederlandse kennisinstituten zijn goed nica ecosysteem. Een versnelling kan worden vertegenwoordigd in het onderzoek naar zonnebereikt als op regionaal en nationaal niveau cellen met kennisinstituten zoals ECN-TNO,
Groeimogelijkheden voor het cluster Semicon Ook biedt de unieke internationale positie de spelers (opleidingen, business, technologie) Radboud Universiteit Nijmegen, Universiteit Fotonica is een breed technologisch veld, met mogelijkheid om het initiatief te nemen voor intensiever bij elkaar worden gebracht. PPS- Twente, AMOLF en Solliance. Nederland maakt toepassingen in onder andere metrologie en een roadmap semicon-fotonica op EU niveau samenwerking creëert ruimte voor het ontwikproductieapparatuur van wereldklasse, maar sensoren. Er is een grote verscheidenheid aan en wereldwijd. Onderzoek dat in deze roadmap kelen nieuwe innovaties en business. Dit is van de productie van zonnecellen vindt bijna niet ontwikkelactiviteiten. Meer focus op specifieke wordt geagendeerd betreft bijvoorbeeld nieuwe belang omdat de bedrijven beperkt aan echte in Nederland plaats. De productie gebeurt onderwerpen kan helpen om tot een versnelling lichtbronnen en sensor ontwikkeling. De roadvernieuwing toekomen als gevolg van grote groten deels in China waar productiekosten te komen. Innovatieactiviteiten in dit cluster map geeft ook invulling aan samenwerking met druk wegens volle orderportefeuilles. Een sterk lager liggen door subsidies en staatssteun richten zich op een aantal hoofdlijnen: buitenlandse bedrijven/universiteiten en een ecosysteem draagt ook bij aan het aantrekken die niet altijd voldoet aan WTO-regels. betere internationale profilering als toonaanvan nieuwe bedrijven. A) Versterking en vernieuwing van de gevend cluster Semicon. Daarnaast heeft Nederland veel kennis over bestaande positie in semicon 4.5 ENERGIE & MILIEU instrumentenontwikkeling voor milieu en Gegeven de unieke positie is er nu een mogelijk B) Benutting van bestaande kennis en assets klimaat monitoring. Hier heeft Nederland heid om de volledige ontwikkeling en productie voor nieuwe toepassingen Fotonica voor de energietransitie een goed track-record, ook in de dataverwervan fotonische subsystemen in semicon pro De unieke technologiepositie in fotonica voor In een hoog tempo verbruiken wij fossiele king. De waardeketen is echter nog beperkt ductiemachines in Nederland te gaan realiseren. semicon biedt ook ruime mogelijkheden om brandstoffen. De uitstoot van vervuilende ontwikkeld. De nummer 1 positie van ASML biedt de mogenieuwe producten en toepassingen te creëren. gassen en fijnstof als gevolg van het gebruik lijkheid meer bedrijven bij elkaar te brengen Applicatie-gedreven uitdagingen, als basis voor van deze brandstoffen heeft schadelijke gevolrondom fotonica voor semicon. Het eco systeem systeemintegratie, kunnen hier richting aan gen voor milieu en gezondheid. De gevolgen van maakbedrijven en ‘optische productie om geven. Bijvoorbeeld lithografie machines voor klimaatverandering worden steeds duidelijker. de hoek’ zou kunnen worden versterkt net als het printen van organische materialen en het En luchtverontreiniging is één van de grootste de koppeling tussen design en maakbedrijven. structureren van oppervlakten voor de medibedreigingen van de volksgezondheid volgens Kleine bedrijven kunnen profiteren van het sche industrie. Nederland is sterk in systeemimago en de positie van ASML als boegbeeld integratie, onder andere via het multidisciplibedrijf. nair samenwerken met andere technologieën, waarbij de koppeling met maakindustrie mkb 20 600 M$ in US beschikbaar voor AIM voor PICs moet worden versterkt. 21 WHO (2016). Ambient air pollution: A global assessment of exposure and burden of disease
32 NATIONALE AGENDA FOTONICA 4 / KANSRIJKE CLUSTERS 33 Groeimogelijkheden voor het cluster gemonitord worden. Hier liggen kansen voor
Energie & Milieu Nederland. Nederland heeft een unieke technologiepositie in de ruimtevaart, waardoor contro
-
A)Nieuwe, kosteneffectieve zonnecelleren van emissieafspraken op staatsrechtelijk oplossingen niveau mogelijk is. Nederland beschikt over 892 km aan geschikt 2 dakoppervlak voor zonnepanelen. 22 Door kleinere, Randvoorwaarden geïntegreerde zonnepanelen te produ ceren, in De meettechnieken voor water- en luchtkwaeen totaalsysteem met hoge energie- efficiëntie, liteit (vervuilende gassen en fijnstof) worden kan het dakoppervlak effectiever bedekt worden bepaald in de regelgeving en hierdoor zijn met zonnepanelen. Dit kan de totale energieinnovaties niet eenvoudig te implementeren. opwekking van Nederland sterk vergroten. Nederland beschikt wel over de technologie om deze uitdagingen op te pakken. Dit geldt ook Een andere kans is het vervangen van asbest voor de zonneceltechnologie. Het stimuleren op daken door zonnepanelen. In 2024 moet al van het toepassen van nieuwe zonneceltechnohet asbest verwijderd zijn. In Nederland alleen logie door de overheid zal een extra stimulans al is dit een oppervlakte 120-150 miljoen m . 2 betekenen voor dit soort producten. Innovatieve Dit is potentieel een grote afzetmarkt voor start-ups staan klaar om nieuwe technologie zonne panelen. Daarnaast kunnen sensoren om te zetten in producten. De groei van deze Dunne folie techniek (Solliance) gebruikt worden om de concentratie schade - jonge bedrijven kan enorm versneld worden lijke stoffen te meten, zodat asbest zo veilig als ze in een incubator-omgeving kunnen mogelijk verwijderd wordt. “opgroeien”. 4.6 AGRIFOOD Fotonica draagt bij aan efficiëntere, duur zamere en veiligere voedselproductie. Zo ontwikkelt B) Export van luchtkwaliteitmeters De markt is onvoldoende bekend met de kan Efficiënte, duurzame en veilige Nederland lichtsystemen om efficiënte groei Het leveren van instrumenten voor luchtkwasen die fotonica biedt. De resultaten van milieu voedselproductie van gewassen te bevorderen en fotonische liteit monitoring, of van de data, kan mogelijk en klimaatmonitoring worden grotendeels voor Dé maatschappelijke uitdaging voor de agrifood sensoren voor precisielandbouw en monitoring een nieuw Nederlands exportproduct worden. weten schappelijke doeleinden gebruikt en sector is om in 2050 de wereldbevolking, die van voedselkwaliteit. Specifieke voorbeelden Er is een grote markt voor luchtkwaliteit meters maar amper voor bedrijfs- en consumentendan uit 10 miljard mensen bestaat, te kunnen van toepassingen zijn het monitoren van bodembij bijvoorbeeld voor overheden, verzekeringsdoeleinden. Om deze kans te benutten is beter voeden. Een enorme toename van de voedselgesteldheid, het bewaken van luchtkwaliteit in maatschappijen, huishoudens, bedrijven, schoolcontact met deze eindgebruikers noodzakelijk, productie is daarvoor noodzakelijk. De landstallen, het voorspellen van eiwitgehalte van besturen en hotels. Nederland heeft een uitstebijvoorbeeld via een whitepaper, dat inzicht biedt bouw is nu al verantwoordelijk voor 70% graanoogsten en het met grotere nauwkeurigkende technologiebasis voor het ontwikkelen in de toepassingen van fotonica voor energie van het waterverbruik, 24% van de uitstoot heid vaststellen van voedselbederf. van deze meters. Maar deze kansen worden en milieu. Daarnaast kan meer cross-sectorale van broei kasgassen en wereldwijde aantasnog niet benut. De industrie en de overheid samenwerking de Nederlandse concurrentieting van het milieu. Verhogen van de voedsel Waardeketen zijn amper bekend met de kansen die deze positie van spelers in het cluster Energie & productie met de huidige productieprocessen De sterke positie van de Nederlandse agrarische technologie biedt voor het monitoren van het Milieu verbeteren, bijvoorbeeld de samenweris daardoor onhoudbaar. Tegelijkertijd leggen sector is internationaal erkend. In combinatie milieu. king met ICT bij de koppeling van optische consumenten steeds meer de nadruk op voedselmet de sterke kennispositie in fotonica van sensoren voor energiebesparing aan smartveiligheid, kwaliteit en transparantie van de Wageningen University & Research (WUR) en C) Controleren van emissieafspraken op phone apps. waardeketen. Een groeiende bezorgdheid richt bedrijven zoals Philips Lighting en Unilever is staatsrechtelijke schaal zich ook op voedselverspilling: een derde van het cluster goed gepositioneerd. Het agrifood Tijdens de Klimaattop in Parijs hebben landen al het geproduceerde voedsel wordt verspild netwerk is gewend om gezamenlijk R&D te over de hele wereld afspraken gemaakt over tijdens de productie, verwerking, distributie of ontwikkelen. Fotonica-oplossingen voor de agri CO 2 reductie en energieverbruik. Om deze op het moment van consumptie. 23 foodsector worden primair ontwikkeld voor en afspraken te controleren, moet de uitstoot van met apparatenbouwers zoals Philips Lighting en broeikasgassen op staatsrechtelijke schaal Lely en hun hightech toeleveranciers zoals SDF.
22 Deloitte (2018) : https://www2.deloitte.com/nl/nl/pages/data-analytics/articles/zonnepanelen.html 23 Photonics21 vision paper Europe’s age of light (2017)
34 NATIONALE AGENDA FOTONICA 4 / KANSRIJKE CLUSTERS 35 Daar staat tegenover dat de agrifoodsector factoren zijn goed onder controle en het land is B) Nieuwe verdienmodellen voor de 4.7 CONCLUSIES UIT DE CLUSTER SESSIES
“wordt geleefd door de supply chain”. De grote klein en compact. De proeftuin kan zich onder agrarische sector voedselproducenten, zoals Unilever, hebben andere richten op nieuwe lichtlichtsystemen Ontwikkeling op het gebied van milieu, circu Uit de sessies komt het algemene beeld naar samen met de grote retailers, zoals AH en om efficiënte groei te bevorderen, op foto nische laire economie en energietransitie leiden tot voren dat fotonica enorme kansen voor de Jumbo, de macht over de prijzen en de afzet. sensoren voor precisielandbouw en op fotokansen voor Nederland. Bijvoorbeeld asbestindustrie biedt. In onze kennisinstituten worden Dit maakt het doorvoeren van innovaties aan nische sensoren voor monitoring van voedselsanering van staldaken biedt de kans om de belangrijke innovatieve technologieën onwikkeld het begin van de waardeketen moeilijk. kwaliteit voor en tijdens de oogst, tijdens de nieuwe staldaken te voorzien van zonnepanelen. en vormgegeven, maar het instrumentarium om verwerking en in het schap. Versnelling van de Zo wordt de agrarische sector een smart power deze kansen te benutten behoeft verbetering. Groeimogelijkheden voor het cluster proeftuin kan bereikt worden door efficiënte plant. Versnelling hiervan kan worden bereikt Er blijken ook steeds meer cross-overs te ont Agrifood innovatie financiering en het verwijderen van door een langetermijnvisie, een planmatige staan: koppelingen tussen toepassingsgebieden De sterke, internationaal erkende hightech innovatie-belemmerende regelgeving. aanpak, focus en snelle besluitvorming en het waarin een zelfde technologie-oplossing ingezet positie van Nederland biedt de volgende kansen: stimuleren van cross-over samenwerking met wordt. Daarnaast is het stimuleren van samenwerking het energiedomein. A) Uitbouwen positie van Nederland als met grote internationale bedrijven en universi Daarnaast biedt fotonica kansen voor nieuwe Belangrijke pijlers voor innovatie zijn de proeftuin teiten, en met landen zoals Brazilië en China, verdienmodellen in bijvoorbeeld de tuinbouw. beschikbaarheid van technologie, partners, en Nederland is een goede proeftuin voor innovanoodzakelijk voor positionering van Nederland Slim omgaan met data uitwisselsystemen maakt financiering. De technologie is ruim voorradig: ties. Er zijn diverse soorten landbouw, externe als hightech land. nieuwe diensten zoals E-Growing mogelijk. Dit er wordt bij de kennisinstituten veel unieke, is een “growing as a service” concept waarbij de bruikbare kennis gegenereerd. Het proces om investeerder betaalt per geproduceerd product. deze kennis snel en efficiënt om te zetten in De productie wordt aangestuurd door ICT-systetoepassingen voor bedrijven is nog voor verbemen die leren van de data die gegenereerd wordt tering vatbaar. Er worden nu de eerste stappen door de (optische) sensorsystemen. Een versnelgezet naar een betere koppeling van de indusling kan worden bereikt door onder andere in te trie aan de kennisroadmaps, en dit blijkt voor zetten op technologieontwikkeling op het vlak beide partijen waardevol. De beschikbaarheid van sensorselectie en -ontwikkeling en digitalivan kennisdragers (specialisten in fotonica) voor seren van de teeltsturing. de bedrijven is nog te laag; er is over de gehele breedte van toepassingsgebieden behoefte aan Randvoorwaarden meer gespecialiseerd personeel, van mbo-, De behoefte aan efficiëntere en duurzamere hbo- en wo-niveau. Momenteel wordt de groei voedselproductieprocessen zal de ontwikkeling van de sector hierdoor beperkt. De opleiding van van fotonische toepassingen voor de agrifoodbestaand personeel (skills) en nieuw personeel sector versnellen. Nieuwe oplossingen zijn (educatie) moet geïntensiveerd worden. Het nodig hoewel de potentiele eindgebruikers nog verhogen van de bekendheid van fotonica, en terughoudend zijn met investeren in nieuwe verbeterde branding, zijn hiervoor een noodtechnologie (mede door lage winstmarges en zakelijke voorwaarde. fluctuerende voedselprijzen). Daarbij komt dat potentiele eindgebruikers vaak nog onvoldoende Een eerste aanzet voor een gecoördineerde op de hoogte zijn van de mogelijke oplossingen aanpak van deze aspecten, samen met initiatiedie fotonica kan bieden. ven voor investering in gezamenlijke faciliteiten en intensievere samenwerking, worden in het volgende hoofdstuk gegeven.
Fenotypering van gewassen (WUR)
36 NATIONALE AGENDA FOTONICA 4 / KANSRIJKE CLUSTERS 37
5 / AGENDA VOOR DE TOEKOMST
In het vorige hoofdstuk is aangegeven wat de aandachtspunten De fysieke locaties die in het kader van de zijn om versnelling van fotonica-ontwikkeling voor de clusters Nationale Agenda Fotonica ontstaan, zoals mogelijk te maken. In dit hoofdstuk worden concrete voorstellen PhotonDelta, Dutch Optics Centre, een gedaan in de vorm van awareness- en branding-activiteiten, medisch-fotonisch technologiecentrum zoals investeringsplannen, kennisontwikkeling en educatie. in Amsterdam, kunnen potentieel gaan fungeren als kern voor het versterken van deze ecosystemen en voor het verbreden van de kennis De Nationale Agenda Fotonica versnelt fotonicavan fotonica bij het brede publiek. Deze centra ontwikkeling in Nederland door ontwikkeling bieden verder begeleiding voor vragen over van nieuwe technologie én door tegelijkertijd het innovatieproces. Bijvoorbeeld voor vragen een sterke verbinding te maken met toepaszoals ‘hoe ziet de markt eruit?’, ‘wie doet wat in singsdomeinen. De basisgedachte is dat er in Nederland?’ en ‘welke financieringsmogelijkconcrete acties en actieplannen wordt geïniheden heb ik?’. tieerd vanuit partijen die hun wortels hebben in de sleuteltechnologie fotonica en dat deze Branding: “Dutch photonics solutions for expliciet worden verankerd in de toepassingsglobal challenges” domeinen energie/klimaat en dergelijke in de Alle clusters geven aan dat promotie van vorm van clusters. Nederlandse fotonica in het buitenland sterk verbeterd kan én moet worden. Op dit moment 5.1 AWARENESS EN BRANDING zijn er veel verschillende brandingsinitiatieven en daardoor mist soms de samenhang. Samen Awareness werking over de initiatieven heen versterkt de Fotonica is bij het brede publiek een onbekend positie van Nederland. Ook in de cross-sectobegrip. Terwijl deze technologie in veel producrale samenwerking liggen kansen. Nederland ten wordt toegepast en op dit moment een grote is overzichtelijk en heeft een compact hightech ontwikkeling doormaakt. Ook bedrijven zijn zich ecosysteem. Door Nederland internationaal vaak niet bewust van de kansen die fotonica hen gezien als één fotonicacluster (met inzet van biedt voor product- of procesinnovatie. overheid) op de kaart te zetten, kan Nederland In het kader van de Nationale Agenda Fotonica zich beter naar buiten toe profileren. Holland zullen nieuwe initiatieven worden ontwikkeld High Tech branding is een goed voorbeeld: de om bedrijven en kennisinstellingen bewust te oranje huisstijl en de karakteristieke tulp is in maken van de nieuwe kansen en mogelijkheden het buitenland een bekend begrip voor ‘high van fotonica. De inzet is om te komen tot meer tech solutions for global challenges’. ‘makel en schakel’ evenementen en het verder intensiveren van innovatiescans zoals die nu bijvoorbeeld in het Europese programma ACTPHAST 24 worden uitgevoerd.
24 ACTPHAST: “One-stop-shop rapid prototyping incubator” voor ondersteuning van fotonica-innovaties door Europese
bedrijven. ACTPHAST wordt mede gefinancierd door de Europese Commissie onder Horizon2020.
Foto links: Experimentele observatie van het FRET-effect (fluorescentie resonantie energie overdracht; TU Delft)
38 NATIONALE AGENDA FOTONICA 5 / AGENDA VOOR DE TOEKOMST 39 een aantal groeiambities, zoals beschreven in PhotonDelta en Dutch Optic Centre gebaseerd medisch fotonische technologieën. Om dat effi
Acties het vorige hoofdstuk, ingevuld. De verwachting op hun (‘enabling’) technologieën (grijs) en de ciënt te realiseren zijn speciale operatiekamers De inzet is dat PhotonicsNL, PhotonDelta, is dat de komende tijd nog meer initiatieven overige PPS’en op hun toepassingsdomeinen. nodig. Hierdoor kunnen de nieuwste medisch DOC, medische centra en andere, in zullen volgen. Alle PPS’en nemen fotonica als vertrekpunt en fotonische technieken, processen en instruafstemming, de (inter-) nationale branding maken dat toepasbaar. De Nationale Agenda menten daadwerkelijk worden toegepast voor van fotonica gaan intensiveren én door Het vertrekpunt voor de agenda is dat deze Fotonica streeft naar maximale synergieeen direct resultaat. Daarnaast zal het PTHC middel van concrete communicatieinvesteringsinitiatieven zullen inzetten op effecten tussen de PPS’en. optische labruimtes aanbieden in en om de en awareness-initiatieven de verbinding nieuwe baanbrekende fotonische technologie klinische zorg voor onderzoeksgroepen en met de toepassingsdomeinen/clusters ontwikkeling goed verankerd in de toepassings 5.2.1 Photonics Technology for Health Centre bedrijven. Een translationeel research progaan versterken. domeinen. De PPS’en doen dit via hun eigen gramma zal worden opgezet om optisch/ programma’s. Een goede verbinding van de Ambitie fysische als klinische “brug” aio’s te financieren. PPS’en met de toepassingsdomeinen wordt op Op medisch vlak is een sterk cluster met de Ook zal het PTHC bedrijven en onderzoekers
5.2 INVESTERINGSINITIATIEVEN tenminste twee manieren geborgd. Ten eerste ambitie het Photonics Technology for Health professioneel begeleiden bij regelgeving rond wordt ingezet op het oprichten en/of versterken Centre (PTHC) op te zetten. Hierin worden de medisch onderzoek en het vermarkten van
Verschillende partijen in de clusters hebben van applicatielabs. Hierin ontwikkelen partijen laatste ontwikkelingen in fotonica vertaald de opgebouwde kennis. Een goede route om zich verenigd om samen te werken aan fotonica vanuit het toepassingsdomein en vanuit fotonaar de wereld van ‘life sciences and health’ nieuwe technologie naar de markt te brengen investeringsinitiatieven, meestal publiek-private nica nieuwe technologische oplossingen zoals door middel van translationeel onderzoek 25 . is via start-ups en scale-ups. Zo zijn in Amstersamenwerkingen (PPS) voor onderzoek en innobeoogd in de Medische Technologie Centra. Dit is onderzoek gericht op de ontwikkeling en dam reeds diverse succesvolle start-ups op het vatie (Figuur 8). Deze worden hieronder nader Ten tweede worden PPS-trekkers voorzien vertaling van onderzoeksresultaten naar klinigebied van medische fotonica voortgebracht toegelicht. Deels zijn dit gevestigde initiatieven, die zowel erkend zijn in de fotonicawereld sche toepassingen in diagnostiek, preventie en (Optics11, LUMICKS en Tritos Diagnostics). zoals PhotonDelta en Dutch Optics Centre, deels als in het toepassingsdomein. Deze trekkers therapie. Kennis wordt op deze manier op één zijn dit nieuwe initiatieven die mede dankzij de zijn in staat sleutelspelers bij elkaar te brenlocatie vertaald naar directe toepassingen in de Betrokken partijen clustersessies voor deze Nationale Agenda zijn gen rondom R&D programmering en voor het kliniek welke ook direct kunnen worden uitge Het cluster bestaat uit VU, UvA, Amsterdam ontstaan. In deze investeringsinitiatieven wordt borgen van impact. In accent zijn de PPS’en voerd; momenteel is er een unieke colo catie UMC met aansluiting op het NKI, NIKHEF, het van medici en fysici bij het Amsterdam UMC. Dutch Optics Centre, PhotonDelta en het recent Daarom wordt voorgesteld om het zwaartepunt aangekondigde European Medicines Agency van het PTHC ook daar te leggen. (EMA). Andere betrokken partijen zijn:
FIGUUR 8 - Universiteit Twente, de Biomedical Photonic Inhoud Imaging Group;
Investeringsinitiatieven in het kader van de Nationale Agenda Fotonica In de R&D-agenda zet het PTHC in op het - TU Delft, Medical Instruments & Bio-Inspired
onderzoek naar en de ontwikkeling van bio Technology Group; fotonische oplossingen en instrumenten langs - Erasmus MC, Biomedical Engineering, het gehele continuüm van de gezondheidszorg. Center for Optical Diagnostics and Therapy;
Photonics ... Fotonica Focus ligt in eerste instantie op neurodege- Bedrijven, onder andere LioniX International,
Technology voor
Fotonica Fotonica neratieve ziektes, oncologie en regeneratieve FTS, Exometry, Nicolab, Tritos Diagnostics, for Health Agrifood
Toepassingsvoor de geneeskunde. Een uitgebreide uitwerking van ScinVivo, Quest Medical Imaging, Avantes, Centre
gebieden Maak Photonics
voor
Fotonica de R&D-agenda is beschikbaar. Deam, Heidelberg Engineering (DE),
industrie for Safe &
Semicon voor Milieumassive
BD Biosciences (USA), Ninepoint (USA),
... en klimaatdata commonitoring Nauwe relaties tussen fysici en clinici zijn Philips (NL).
munication en energie cruciaal voor de gezamenlijke ontwikkeling,
validatie, acceptatie en toepassing van nieuwe
Sleutel Dutch Optics Centre
technologiën
Fotonica PhotonDelta
Publiek-private samenwerkingen (PPS)
25 Translationeel onderzoek vertaalt resultaten uit fundamenteel onderzoek naar toepassing in de praktijk.
40 NATIONALE AGENDA FOTONICA 5 / AGENDA VOOR DE TOEKOMST 41
Toepassings Gezondheid Maak ICT Semicon Energie & Agrifood gebieden industrie Milieu
Sleutel Afbeelding, Spectroscopie, Metrologie
technologiën
Fotonica Geïntegreerde fotonica
5.2.2 Fotonica voor de maakindustrie lasers, waarmee nanotechnologietoepassingen van het lab naar de markt gebracht kunnen
Ambitie worden.
De ambities voor dit toepassingsgebied zijn: - fotonica voor het meten van producten en Asferische en vrije-vorm optische componenten tijdens productie, aansluitend bij Smart Het investeren in infrastructuur voor productie Industry; van asferische en vrije-vorm optische componen- productiemiddelen op basis van fotonicaten is gericht op de versterking van de optische technologie; maakindustrie die deze componenten levert en - asferische en vrije-vorm optische compoassembleert. Deze markt groeit ongeveer 10% per nenten; jaar. In moderne optische systemen (van verlich- ontwikkeling van front-end en back-end tingsoptiek en camera objectieven tot en met productiesystemen voor fotonische chips. opto mechatronische maak- en meetsystemen) wordt asferische en vrije-vorm optiek de norm. Inhoud In Nederland hebben we unieke kennis (onder In de maakindustrie worden op fotonica gebaandere TNO) over asferische en vrije-vorm optiek seerde instrumenten gebruikt voor metingen die rijp is om geïndustrialiseerd te worden. Afstembare laser met smalle lijnbreedte (LioniX International) aan producten en voor het maken van producten. De ontwikkeling van front-end en back-end Meten van producten en tijdens productie: productiesystemen voor fotonische chips biedt 5.2.3 Photonics for Safe & massive data dige serieproductie van lasercommunicatie Smart Industry een kans voor optomechatronische bedrijven. communication systemen in Nederland. Nederlandse indus In de maakindustrie is Smart Industry (ook wel Deze apparatuur is nodig voor de toekomstige trie ën, onderzoeksorganisaties (zoals TNO) en industrie 4.0) een belangrijke ontwikkeling; de PIC-productie. Om deze kans te verzilveren is Ambitie universiteiten kunnen daarbij voortbouwen op digitalisering van de maakindustrie waarmee samenwerking tussen het cluster Maakindustrie Wereldwijd neemt het internetverkeer expoeen zeer sterke positie in de ontwikkeling en flexibiliteit en kosteneffectiviteit worden vergroot. en Semicon van belang. Dit is een overlapgebied nentieel toe (verachtvoudigd over de periode productie van hoogwaardige en betrouwbare Geavanceerde optische sensoren, 3D-machinetussen de enabling technologieën van DOC en 2015-20120). Veilige en breedbandconnectiviteit fotonische systemen en terminals voor laservisie en 3D-beeldvorming leggen de basis voor PhotonDelta. is nu topprioriteit voor overheden, industrieën, satellietcommunicatie. En op 40-50 jaar ervauiterst nauwkeurige, onderbrekingsvrije probanken en leveranciers van vitale infrastructuur. ring in ruimtevaart- en de semicon-industrie. ductieprocessen en autonome robots; 3D vision Betrokken partijen Fabrikanten en serviceproviders zoals SpaceX, & vision in the loop systemen. Voorspellend Cameraproducenten (Adimec, Grassvalley, Oneweb, Airbus, Telesat en Thales werken Inhoud onderhoud, mogelijk gemaakt door optische Amplye) en Industriële (vision) inspectie syssamen met netwerkexploitanten, investeerders Om een high-end productieserie van laserwaarneming, bewakings systemen en niettemen (EKB, Beltech, SVC, Pliant, ARIS, Vision en overheden aan nieuwe communicatie-infracommunicatiesystemen te realiseren wordt destructieve testtechnologieën zoals infrarood, Partners, DVC). Fotonische productie middelen structuren met fotonische ultrahoge doorvoerer een PPS-programma opgezet. Deze PPS vermindert de uitval van apparatuur. Rijke worden ontwikkeld of gebruikt door bedrijven satellieten en enorme satellietconstellaties. biedt ondersteuning (faciliteiten en financiële visuele communicatie zoals augmented reality zoals ASM-PT, Zenna Lasers, Lightmotif, De introductie van een reeks nieuwe lasermiddelen) voor ontwikkeling en productie en 3D-displaytechnologie transformeren elk SOLMATES, TRUMPF NL, Dutch United Instrucommunicatiesystemen (inclusief Quantum van nieuwe lasersystemen en -services in aspect van het productieproces, van productments. Bedrijven zoals VDL, Sumipro, Diamond Key Distribution -systemen) is gewenst om de Nederland. Het ecosysteem, bestaande uit ontwerp en productie tot onderhoud. Kimberlit, TNO, Te Lintelo Systems, Physix, zijn volgende generatie veilige en breedbandige OEM- bedrijven 26 en hightech toeleveranciers, actief bij het vervaardigen van freeforms. informatienetwerken en -diensten mogelijk te is open voor Nederlandse bedrijven, instituten Productiemiddelen op basis van fotonicamaken. Dit is een kans voor de Nederlandse en universiteiten. Het wordt ondersteund door technologie Op het gebied van design, engineering & manuindustrie. Nederlandse overheidsinvesteerders en fondsen. Hoogvermogen-lasers hebben een revolutie facturing van front-end en back-end productie Daarnaast stimuleert dit nationale programma teweeggebracht in de industriële verwerking en systemen voor fotonische chips zijn VDL, NTS, Het doel van dit investeringsinitiatief is het internationale samenwerking. introduceren precisietechnologie, zelfs voor Hittech, DEMCON | Focal, Dutch Optics Centre, opzetten van een ecosysteem voor hoogwaarkleine partijformaten. De volgende generatie WWINN, Sioux, SsvA, IBS, S&T al actief. Voor lasersystemen is gericht op snellere en efficiontwerp en productie van fotonische chips zijn entere productie. De industriële productie van bedrijven zoals Micronit, LioniX International, micro- en nanomaterialen en structuren is een Smart Photonics, Effect Photonics, Technobis 26 OEM: Original equipment manufacturer: bedrijf dat onder eigen merknaam complete machines en apparaten op de andere snel evoluerende spin-off van krachtige actief. markt brengt.
42 NATIONALE AGENDA FOTONICA 5 / AGENDA VOOR DE TOEKOMST 43 De focus in dit ecosysteem ligt op de technoecosysteem is zeer geschikt en zeer succesvol Ontwikkelingen in detectoren Inhoud
logieën Photonics (high power, efficiënt), Laser/ op dit gebied. Door het Semicon-cluster uit Lichtdetectie wordt aangedreven door de meet De R&D-agenda van deze PPS heeft drie Fiber Techs, Communication/Modulation Tech, te bouwen, zal Nederland het verschil blijven snelheid, een hoge resolutie, meten met meer aandachtsgebieden: Fine & Precise Optics/Opto-Mechatronics (geïnmaken in het realiseren van nieuwe fotonische en kleinere pixels en een betere signaal-ruistegreerd met fotonica), High-End Serie Productie ontwikkelingen. verhouding. Dit stimuleert verschillende ont Volgende generatie van afbeeldende van fotonica, en RF-Photonic Transceivers. wikkelingen in detector- en cameratechnologie, instrumenten Inhoud zoals nieuwe detectormaterialen of spectrale Nederland heeft geavanceerde instrumenten Het doel van dit ecosysteem is om zoveel De R&D agenda voor dit cluster richt zich op convertorlagen op detectoren voor bredere ontwikkeld voor teledetectie toepassingen met mogelijk nieuwe opdrachten van fabrikanten vier onderwerpen: golflengtedetectie. behulp van hyper-spectrale en multispectrale van communicatie-infrastructuur en servicebeeldvorming spectrometers voor satelliet providers binnen te halen voor Nederlandse Sterkere en meer veelzijdige lichtbronnen Geautomatiseerde beeldinterpretatie remote sensing in bijvoorbeeld landbouw en bedrijven. Potentieel levert dit in de periode Voor lichtbronnen moet de aandacht gevestigd Na detectie van het licht moeten de beelden luchtkwaliteit. Instrumenten van de volgende 2020-2030 1 miljard euro op door ‘hoogwaardige zijn op het verbeteren van het spectrum (dat automatisch worden geïnterpreteerd, en ook generatie zullen zich richten op nieuwe soorten apparatuur, verkoop en services’, en 2-3 miljard wil zeggen de golflengte van het licht) en de hier zijn nieuwe ontwikkelingen nodig. Om te metingen (bijvoorbeeld infrarood, nieuwe vereuro per jaar in het komende decennium voor helderheid van de lichtbron. Nieuwe metrologiematchen met de in-process-toepassingen moevuilingsgassen) en verhoogde nauwkeurigheid, het leveren van de betreffende ‘Secure & Broaden inspectietoepassingen vereisen een betere ten de snellere software en verwerkingshardaangedreven door de behoeften van de over - band Connectivity Services’. In totaal betekent controle van de golflengte van de lichtbron: ware. Om alle bovengenoemde ontwikkelingen heid en de industrie in bijvoorbeeld monitoring dit een aanzienlijke toename van bedrijvigheid voor sommige toepassingen is een langere effectief te maken, is systeemintegratie op hoog van luchtkwaliteit, biodiversiteit, landbouw. en high-end arbeidsplekken in Nederland. golflengte vereist (infrarood). Andere gebruiksniveau vereist. Dit vereist een grote vooruitgang in de instrusituaties vereisen korte golflengten (ultraviolet of mentcapaciteiten die zal worden bereikt door Betrokken partijen zachte röntgenstralen), en soms is een enkele Betrokken partijen de introductie van speciale optische compo Betrokken partijen zijn: Airbus DS Netherlands, kleur / golflengte van licht nodig, zoals een De PPS Fotonica voor Semicon wordt opgepakt nenten, materialen, processen en productie DEMCON, Nedinsco, Hyperion, VDL ETG en laser. Een tweede grote driver is de intensidoor een consortium van organisaties als technieken. Nederlandse Telecom Service providers, Cyber teit van het licht. Hogere intensiteit levert een ASML, DOC, TNO, TU Delft, ARCNL, UvA, UT, Security bedrijven en banken (namen kunnen sterker meetsignaal, en een verbeterde meet VU, DEMCON, VDL, SettelsSavenije, Sioux, VSL. Gegevensgebruik niet vrijgegeven worden), NSO, DOC, TNO, TU nauwkeurigheid. Voor lasergestuurde processen De waarde van aardobservatie-instrumen Delft en TU Eindhoven. Daarnaast hebben een (bijvoorbeeld snijden of directe beeldvorming) 5.2.5 Fotonica voor Milieu- en klimaatten wordt ontsloten door deze om te zetten in groot aantal bedrijven, waaronder veel mkb’ers, zijn krachtige lichtbronnen in verschillende monitoring en energie dataproducten die kunnen worden vertaald hun duidelijke interesse in deze ontwikkelingen golflengten en lage kosten bij een verhoogde in diensten die worden aangeboden aan de uitgesproken en zullen zij mogelijk deelnemen productie essentieel. Ambitie overheid, industrieën en ngo’s. Voor gebruik aan de PPS. Nederland heeft een aanzienlijke ervaring in de in de landbouw, bewaking van luchtkwaliteit, Betere afbeeldende optische systemen ontwikkeling en realisatie van aardobser vatiebroeikasgassen monitoring, landbouw en 5.2.4 Fotonica voor Semicon Optische systemen bestaan uit een verzamei nstrumenten (TNO, ADS NL, SRON) en de geo-informatie. Dit is een zich snel ontwikkeling lenzen en spiegels, meestal aangevuld met bijbehorende klimaatwetenschap (KNMI, SRON, lende markt die proceskennis vereist in model Ambitie meer geavanceerde optische elementen, zoals TNO). Het recent gelanceerde Nederlandse len, data science (‘big data’) van universiteiten De halfgeleiderindustrie wordt aangedreven microspiegels, optische vezels, holografische TROPOMI-instrument met de bijbehorende en instituten met software en applicaties die door de wet van Moore, die stelt dat ongeveer elementen, roosters, prisma’s, etc. Er is een atmosferische chemiemodellen wordt momendit op commerciële basis aan eindgebruikers elke twee jaar de rekenkracht van computers grote behoefte aan nieuwe optische systemen teel gezien als de beste ter wereld. Deze PPS kunnen leveren. verdubbelt. Dit wordt mogelijk gemaakt door die in staat zijn om het bovengenoemde licht heeft de ambitie om depositie voor Nederland ontwikkelingen in de volledige productieketen van nieuwe lichtbronnen te transporteren, te op het gebied van instrumenten en wetenschap Infrastructuur van halfgeleiders. Deze productieketen kan focussen en in beeld te brengen. Dit vereist voor klimaatmonitoring te behouden en uit Met betrekking tot infrastructuur is het doel grofweg worden verdeeld in front-end (onder nieuwe optische ontwerpalgoritmen en softte breiden naar wereldwijde commercialiseom een gemakkelijk toegankelijke one-stopandere ASML en ASM International) en backware, en een hogere kwaliteit van de optica: ring van kleine instrumenten en gerelateerde shop voor satellieten en diensten tot stand te end (onder andere ASM Pacific Technologies een gladder optisch oppervlak leidt tot minder datadiensten. Dit vraagt investeren in kennis, brengen. Dit geldt in het bijzonder voor het en BESI). lichtverstrooiing en minder ruis, en vrije-vorm technologieën en faciliteiten. commerciële ruimtesegment, dat internationaal optiek geeft nieuwe mogelijkheden voor beeldeen steeds groeiende markt is. Deze markt is Door te focussen op fotonica worden vorderinvorming. Voor in-process imaging doeleinden aantrekkelijk voor Nederlandse industrieën, gen gemaakt in betere meet-, beeldvormingszijn snelle optische systemen nodig die ook bijvoorbeeld met betrekking tot kleine satellieten inspectietechnieken. Het Nederlandse resoluties bieden tot 10-100 nanometer. instrumenten en gegevensproducten.
44 NATIONALE AGENDA FOTONICA 5 / AGENDA VOOR DE TOEKOMST 45 Het gaat hier om één plaats waar wetenschaphoge snelheid/hoge gevoeligheid fluorescentie
pers, ingenieurs en technici samenkomen om sensoren in combinatie met LED aanstralers, nieuwe technieken voor ontwerp en fabricage hoge snelheid sensoren en imaging systems te ontwikkelen. Deze samenwerkingen leiden voor voedselkwaliteit sorteringssystemen, tot een aantal geïnstalleerde ruimtes voor de licht gewicht kwalitatief nieuwe sensoren voor productie, assemblage, tests en kalibratie van drones en machines in agrarische applicaties. instrumen ten die ontwikkeling van prototypen en vluchthardware op één locatie in één uitge Tevens richt de PPS zich op verkennen van breid proces mogelijk maken (vergelijkbaar nieuwe toepassingen van sensoren zoals met een proces in de productielijn). terahertz imaging, thermal imaging, microwave imaging, ground penetrating radar, (sun induced) Betrokken partijen chlorophyll fluorescence, en LED technologie Airbus, TNO, TU Delft (DOC en DSI), RUL, VU, voor plantenverlichting en/of imaging appli SRON, ADSNL, Cosine, NSO, Hyperion, ISIS. caties.
5.2.6 Fotonica voor Agrifood De hub is zowel een fysieke locatie op de Wageningen University & Research campus als
Ambitie een onderzoeksplatform. Technologiebedrijven De ambitie van de PPS Fotonica voor Agrifood kunnen hier samen met de domeinexperts is impact te genereren en concrete fotonische binnen de agrifood nieuwe fotonica ontwikkelen toepassingen te ontwikkelen voor applicaties in en valideren. Vanuit de hub vinden activiteiten de volledige voedselketen. plaats zoals PPS projecten, open calls voor Het gaat daarbij om applicaties voor: fotonicavraagstukken uit de industrie, innovatie- sensing voor verhogen van de kwaliteit tijdens experimenten/hackatons, testen van nieuwe Optimalisatie van verlichting van gewassen (WUR) de groei van het gewas (van zaad tot product); technologie in agrifood applicaties, werken - sensing voor kwaliteitssortering van aan standaarden voor sensoren in automatiseproducten na de oogst; ringssystemen (cloud), summer schools en op 5.2.7 Dutch Optics Centre Inhoud - sensing voor voedselveiligheid in verwerkte maat gemaakte trainingen. Belangrijke aandrijver van het onderzoek en producten in de rest van de keten; Ambitie de ontwikkeling zijn extreme eisen voor reso- nieuwe agrarische verdienmodellen: De hub kan ook fungeren als proeftuin voor Dutch Optics Centre (DOC) is een consortium lutie, gevoeligheid en snelheid, gecombineerd stadslandbouw, computational farming, revolutionaire cross-over innovaties, waarin van kennisinstituten en meer dan 150 hightechmet miniaturisatie en kostenverlaging. Unieke algenkweek in fotobioreactoren, en zonnebijvoorbeeld lokale landbouw gecombineerd bedrijven vanuit heel Nederland. Het initiatief nieuwe instrument-concepten worden mogecellen op agrarische daken. wordt met gepersonaliseerde diëten voor van TNO en TU Delft realiseert door samenwerlijk door toepassing van nieuwe technieken en medische voedingstherapie. Hiervoor kan een king in applicatiegerichte R&D en het vormen componenten. Momenteel loopt een aanvraag De PPS richt zich op sensor ontwikkelaars, labfaciliteit in Noordoost-Nederland gebouwd van productconsortia, een sterk Nederlands voor een breed researchprogramma genaamd machinebouwers, agrarische en horticulture worden voor ontwikkeling, assemblage, protofotonisch ecosysteem. DOC ontwikkelt enabling Synoptics bij het TTW-Perspectief programma, eindgebruikers, onderzoekers, start-ups, types en pre-industriële testsystemen. fotonische technologieën voor allerlei markttoemet enthousiaste steun vanuit de industrie. spin-offs, kennismakelaars, kennisinstellingen, passingen. Daarbij ligt extra nadruk op de techbeleidsmakers en investeerders. De positie van Betrokken partijen nologieplatformen metrologie, spectroscopie en Optische metrologie is essentieel voor het moni Nederland als proeftuin voor fotonica-innovaties 4TU, Wageningen Research, Rikilt, DOC, TNO, afbeelding (imaging). Deze worden, afhankelijk toren van industriële productieprocessen. Voor wordt hiertoe uitgebouwd door een op te zetten TU Delft, Ocean Optics, Avantes, Fluxology, van de toepassing, aangevuld met optomechade maakindustrie moet in het kader van Smart Agrifood Photonics Hub: een hightech infra Spectra Partners, Cosine, DVC, Stemmer, tronica en andere optische technologieën. Industry 100% foutloos geproduceerd worden. structuur in de agrifood. Teledyne Dalsa, Universiteit Twente, Weijland, Door het brede werkveld zijn R&D competen Onderliggende technologieën zijn (witlicht-) met mogelijk deelname van Meyer-Burger, ties en faciliteiten nodig in een breed golflengte interferometrie voor het meten van vorm en Inhoud Fraunhofer-ISE & ECN, Zernike Institute RUG, gebied: van x-rays voor lithografie voor de fabrivervorming , 3D-imaging voor inspectie, fase De R&D-agenda van de PPS zet in op een HyET, Beyer en DSM. cage van IC’s, tot infrarood voor spectroscopie gevoelige detectie en fibersensoren. veelheid van technologieën: spectroscopie, ten behoeve van diagnostiek via ademanalyse en (high contrast) imaging, multispectral en hypervoor het monitoren van gewassen. spectral imaging, photonics system design,
46 NATIONALE AGENDA FOTONICA 5 / AGENDA VOOR DE TOEKOMST 47 5.2.8 PhotonDelta mogelijkheden voor valorisatie nieuwe kennis.
Het is met name in deze pijler waar de Ambitie betekenis van de Nationale Agenda Fotonica De ambitie van PPS PhotonDelta is om voor PhotonDelta niet is te onderschatten. Nederland als wereldleider op het gebied van geïntegreerde fotonica verder en snel Betrokken partijen te versterken.
Geïntegreerde fotonica is een enabling tech Apparatuur nologie voor tal van toepassingen die vanwege Partijen uit de equipment industrie en maakschaal, kosten en omvang verschillende fotonibedrijven, waaronder Aixtron, DEMCON, Smartsche functies in één enkele chip willen brengen. Photonics, PhiX, ASML, Ficontech en Boschman. Nederland beschikt met betrekking tot geïntegreerde fotonica over een unieke kennisvoor Applicaties sprong die economisch gezien veel kansen Partijen die oplossingen bieden in specifieke biedt. Om deze kansen maximaal te benutten, markten, waaronder Prodrive Technologies is het van groot belang dat overheden, industrie (auto motive), EffectPhotonics, LioniX Internaen onderzoeksinstellingen intensief samentional (data/telecom), Technobis (AeroNautics),
Draagconstructie voor spiegelsegmenten voor de Europese Extreme Large Telescope
(E-ELT; VDL,TNO, NOVA, ESO) werken door samen te investeren in ontwikke Microsoft (datacenters), Cisco, Nokia (telecom), ling van technologie en jonge ketenpartijen in PhotonX, Genexis, Vtec, Signify.
PhotonDelta, het nationale industrieel gedreven Via Spectroscopie wordt de samenstelling van frequentiekam-lasers en quantum cascade lasers geïntegreerde fotonica-ecosysteem. Onderzoek materialen en levende materie onderzocht, bijvoor hoge resolutie medische imaging, near field TU Eindhoven, Universiteit Twente, TU Delft, voorbeeld metingen aan broeikasgassen vanuit optics voor hoge resolutie imaging en metro Inhoud TNO, Radboud Universiteit Nijmegen. de ruimte en spectroscopisch afbeelden van de logie, en vrije-vorm optica productiefaciliteit. Het R&D-programma en roadmaps van de PPS huid voor de detectie van kanker. Technologieën: Op basis van behoefte vanuit de industrie moet PhotonDelta richten zich op de volgende gene 5.2.9 Acties om de investeringsinitiatieven multispectral imaging, Raman spectroscopie de capaciteit van bestaande unieke faciliteiten ratie technologie, materialen, circuits en systot een succes te maken voor het herkennen van molecuulstructuren, vergroot worden. Voor de ondersteuning/opetemen die nodig zijn om nieuwe applicaties te
LIBS spectroscopie voor het herkennen van ratie van de faciliteiten zijn gespecialiseerde kunnen ontwikkelen. Voorts zijn specifieke pro Om de investeringsinitiatieven tot een succes te chemische elementen en op frequentiekammen technici nodig. Er zullen netwerkbijeenkomsten gramma’s noodzakelijk om de apparatuur in de maken zijn de onderstaande acties voorzien. gebaseerde zeer nauwkeurige spectroscopie. en cursussen worden georganiseerd, en een keten, van design naar productie tot assem blage, optische specialisatie in de masterstudie, in geschikt te maken voor schaalbare productie. Afbeelding (imaging) is een breed toegepaste samenwerking met de Universiteit Jena en de In het investeringsplan zijn specifieke acties en Acties technologie. Bij computational imaging tech Nederlandse en Duitse industrie (ASML, Philips, investeringen benoemd op vier pijlers: - Zoveel mogelijk bestaande initiatieven nieken zoals ptychografie wordt het object Carl Zeiss). - Pijler 1: in de waardeketen om deze binnen op het gebied van fotonica worden bij gereconstrueerd uit meerdere intensiteitstwee jaar compleet en professioneel als de uitvoering van de Nationale Agenda metingen van door het object verstrooid licht, DOC gaat een actieve en coördinerende rol nationaal platform te kunnen inzetten; Fotonica betrokken. zonder gebruik van lenzen, en met grotere spelen in de zes toepassingsgerichte investe- Pijler 2: in industrie-gedreven R&D program- Nieuwe PPS-initiatieven, waaronder de scherptediepte. Deze technologieplatforms ringsinitiatieven en zal daarbij een brugfunctie ma’s en roadmaps om de volgende generatie hierboven beschreven investeringsinitiazijn essentieel voor zowel de grote bedrijven vervullen, bijvoorbeeld bij de cross-over van technologie, systemen en circuits te kunnen tieven, worden uitgewerkt voor oktober als ASML en Philips (Lighting), als het mkb. technologie tussen verschillende toepassingsmaken; 2018. Om intensieve samenwerking te realiseren en gebieden en gemeenschappelijk gebruik van - Pijler 3: in infrastructuur en expertise om - Daar waar mogelijk en zinvol zullen bedrijven toegang te geven tot nieuwe technofaciliteiten. de industrie gedreven programma’s te applicatie labs worden opgericht of logie zijn gedeelde faciliteiten nodig, met hoge faciliteren; ingesteld om de fysieke samenwerking kwaliteit labs en clean rooms. Recent is een Betrokken partijen - Pijler 4: het ecosysteem uitbreiden met nieuwe tussen fotonica- experts en toepassingsvoorstel voor een dergelijke faciliteit, genaamd De betrokken partijen zijn meer dan 150 natistart-ups en binnen bestaande ondernemin gen domeinen te bevorderen. LINX, gehonoreerd. Toekomstige faciliteiten onale, en ook internationale kennisinstituten, door intensieve samenwerking met bedrijven kunnen onderdelen omvatten zoals een cohebedrijven, overheden en investeerders. en instellingen die toegang hebben tot de Wie rente soft x-ray bron onder andere voor metroveelbelovende domeinen waar geïntegreerde Trekkers van PPS-initiatieven logie van wafers gemaakt met EUV licht, nieuwe fotonica zal worden gebruikt. Dit biedt tevens
48 NATIONALE AGENDA FOTONICA 5 / AGENDA VOOR DE TOEKOMST 49 5.3 KENNISROADMAPS nica buiten de fotonicamarkt bekend gemaakt
Actie worden en zo personeel aantrekken uit andere Actie De kennisontwikkeling op het gebied van foto Photonics IPP-subsidie: een speciale call sectoren. Er zal worden ingezet op versterking van de nica wordt in Nederland gedragen door een voor voorstellen wordt voorgesteld, gericht samenwerking en verbinding tussen onderbrede reeks van bedrijven en kennisinstituten op fotonica om de samenwerking tussen C) Uitwisseling van kennis tussen bedrijven wijs en de benodigde kennis voor de markt. zoals beschreven in hoofdstuk 3. De meest universiteiten, kennisinstellingen en het en instituten Bijvoorbeeld door het introduceren van een relevante Nederlandse kennisagenda’s voor bedrijfsleven te versterken. Speciale aan Uitwisseling van kennis tussen kennisinstituten stage van drie maanden voor PhD-projecfotonica zijn Kennis- en Innovatieagenda (KIA), dacht moet worden geschonken aan samenen Nederlandse bedrijven moet worden verten bij een van de Nederlandse bedrijven Topsectoren roadmaps en de Nationale Wetenwerkingen met het mkb (vermindering van sterkt. Dat kan bijvoorbeeld door een “uitruil om de toekomstige wetenschappers en schapsagenda (NWA). Deze agenda’s verbinden de bijdrage in geld van het mkb). regeling met universiteiten/bedrijven en gastingenieurs voor te bereiden op het werken sectorale agenda’s van de topsectoren, departecolleges”, maar ook door langdurige samenin een bedrijf. mentale agenda’s, de Nationale Wetenschaps Wie werking van bedrijven en kennisinstituten in agenda en Horizon 2020 en iedereen die geïnte NWO (onderzoeks)projecten te stimuleren. Daarmee Wie resseerd is in de wetenschap. kan kennis, die ontwikkeld is en wordt aan de NWO
kennisinstituten, naar de bedrijven vloeien. In het kader van deze Nationale Agenda Foto 5.4 SKILLS EN EDUCATIE Stimuleren kan bijvoorbeeld door een subsidienica wordt ingezet op een betere verbinding call voor onderzoeksprojecten rondom fotovan de Photonics Roadmap, update 2018, met Nederlandse bedrijven en instituten staan nica, maar ook door subsidie om bestaande andere roadmaps. Hierbij wordt de aandacht bekend om het hoge kennisniveau. In een groot fundamentele fotonicakennis te laten landen/ gericht op de toepassingsgebieden (medisch, deel van de Nederlandse fotonicabedrijven toepassen in bedrijven. Door langdurige samenagrifood, semicon etc.). De doelstelling is dat werkt meer dan de helft van het aantal werkwerking te stimuleren kan stabiele en continue de PPS-initiatieven projecten signaleren en nemers in R&D. De clusters geven aan dat kennisuitwisseling tot stand komen. uitwerken voor fotonica-ontwikkeling in de er een schaarste aan goed gekwalificeerd toepassingsgebieden, projecten die een brug personeel is. slaan tussen de fotonica roadmap en een toe Actie passingsgerichte roadmap. Een voorbeeld hier Om deze schaarste op te lossen, overdracht en Vanuit PhotonicsNL zal worden bij gedravan is Fotonica voor Smart Industry, dat zowel toepassing te verbeteren en werkgelegenheid gen aan de awareness-campagne voor het terugkomt in de Smart Industry Roadmap 2018 hier te houden zijn drie hoofdlijnen van belang: ‘werken in de fotonica’. als de Photonics Roadmap.
-
A)Beter onderwijs Wie Basiskennis over klassieke optica moet in het PhotonicsNL
Actie standaard opleidingspakket van engineers De PPS-initiatieven (onder andere uit en wetenschappers opgenomen worden – dit paragraaf 5.2) gaan concrete R&D projecten verkort de inwerktijd. Door te investeren in signaleren en ontwikkelen voor fotonicabetere opleidingen (zowel mbo, hbo als wo) Actie ontwikkeling in de toepassingsgebieden, wordt het kennisniveau ook naar de toekomst PPS-initiatieven gaan acties met betrekzodat de valorisatie van fotonica wordt toe geborgd. Tenslotte kunnen de opleidingen king tot skills opzetten in samenwerking versterkt. fotonica en optica versterkt worden met bijvoormet de Human Capital Agenda van HTSM. beeld bedrijfsscholen voor het semicon-, nano-, Denk hierbij aan het opzetten van onder Wie bio- en ruimtevaartfotonicadomein. wijsmodules of skills-labs gekoppeld aan Trekkers van PPS-initiatieven de bovengenoemde applicatielabs fotonica. B) Aantrekken personeel Hiermee wordt tevens de kennisuitwisseling Nederland heeft een aantrekkelijk woonklimaat. tussen bedrijven en instituten versterkt. Het is bekend dat studenten om die reden vaak in hun studentenstad blijven plakken. Dit aan Wie trekkelijke klimaat kan gebruikt worden om PPS-initiatieven nieuw personeel aan te trekken. Een fotonicaincubator kan bovendien extra internationale studenten aantrekken. Tenslotte moet foto
50 NATIONALE AGENDA FOTONICA 5 / AGENDA VOOR DE TOEKOMST 51
6 / RANDVOORWAARDEN
De doelstelling van de Nationale Agenda Fotonica is om de PhotonicsNL, het Nederlandse netwerk van alle toepassing van fotonicatechnologieën voor het oplossen van bedrijven en kennisinstellingen die actief zijn op maatschappelijke uitdagingen en het creëren van nieuwe het gebied van fotonica, is goed gepositioneerd bedrijvigheid te intensiveren en te versnellen. In de voorom de netwerkactiviteiten van deze agenda gaande hoofdstukken hebben we gezien dat er voor Nederland verder vorm te geven. Met name: evidente kansen liggen op de snel groeiende markt van foto- communicatie en awareness, waar mogelijk nica waarin Nederland sterk is gepositioneerd. in samenwerking met andere netwerken in Nederland en Europa; - ondersteuning PPS-trekkers, voor het ver Fotonica-innovaties kunnen een cruciale asset sterken van de verbinding met toepassingsvormen in de toekomstige economische en gebieden en maatschappelijke uitdagingen maatschappelijke vernieuwing van Nederland. en de verbinding naar andere topsectoren. Voor een succesvolle positionering op de Europese en wereldwijde markt is het noodzakelijk PPS initiatieven en applicatiecentra: om Nederland te positioneren als één cohe rente - opereren zelfstandig en dragen eigen verantfotonische regio. Dit vraagt om één agenda, een woordelijkheid voor resultaat en uitvoering; kapstok voor de fotonica-initiatieven in Nederland. - dragen bij aan uitvoering van de agenda met Door in te zetten op clusters, waarin nieuwe fotobetrekking tot awareness, R&D, ontwikkelnica-ontwikkeling wordt gekoppeld aan concrete projecten, kennis en skills. toepassingsdomeinen, kan deze samen hang worden gerealiseerd en kan het veld gericht in In de komende maanden zal een gezamenlijk een versnelling worden gebracht. Er zijn inmidaanpak, om de Nationale Agenda Fotonica tot dels substantiële en toonaangevende initiatieeen succes te maken, in overleg met betrokken ven opgestart en nieuwe consortia staan in de partijen verder worden uitgewerkt. startblokken om deze agenda te realiseren. Dit hoofdstuk beschrijft de organisatorische en 6.2 FINANCIËN financiële randvoorwaarden waaraan voldaan moet zijn om deze agenda te realiseren. Financiering De uitvoering van deze agenda begint met 6.1 ORGANISATIE het commitment en initiatief van de clusters en de daarin samenwerkende kennisinstellin Met de Nationale Agenda Fotonica wordt gen en bedrijven. De fotonicaclusters in deze een langjarige beweging op gang gebracht. agenda rekenen daarbij op ondersteuning door We zetten in op een achtjarig programma. natio nale, regionale en internationale overhe Er wordt zo veel mogelijk aangesloten bij en den, waarbij een beroep zal worden gedaan op gebruik gemaakt van bestaande structuren diverse financiële instrumenten, zowel natioen organisaties. Fotonica heeft reeds een naal, regionaal als Europese middelen. bestaande roadmap binnen de topsector HTSM en er zal aansluiting worden gezocht bij de Human Capital Agenda.
Foto links: Basishoekmeetsysteem waarmee de stabiliteit van de ruimtetelescopen van de GAIA-missie bepaald wordt (ESA)
52 NATIONALE AGENDA FOTONICA 6 / RANDVOORWAARDEN 53 Voor de nieuwe investeringsinitiatieven in Voor omvangrijke PPS-initiatieven zal worden
het kader van de Nationale Agenda Fotonica gepoogd meerjarige afspraken te maken met FIGUUR 9 is -naast het inmiddels geformuleerde profinancieringspartners zoals RVO en InvestNL
gramma van de PPS PhotonDelta- een investeom het volledige subsidie- en financierings Globale financiering Nationale Agenda Fotonica, initieel gecommitteerd en beoogd
ringsbedrag voorzien van ordegrootte 30 miljoen instrumentarium in te zetten over de hele keten euro per jaar, waaronder 5 miljoen euro per van onderzoek, ontwikkeling en marktintrojaar aan private investeringen. Voor de diverse ductie. Hierbij moet onder meer worden 90
publiek- private samenwerkingsinitiatieven vangedacht aan het Innovatiekrediet, de SBIR rege 80 90
uit deze clusters zal een eerste ruwe begroting ling, de Seed Capital Regeling en Borgstelling 70 80
worden opgesteld. MKB Kredieten (BMKB).
Bij PPS onderzoeksprojecten waarbij een TU of 60
70
o
een TO2-instelling is betrokken zal aanspraak Hoewel er geen specifieke NWA-routes zijn 50 60 o
worden gemaakt op de PPS-regeling waarbij gewijd aan fotonica (zie 3.4) zijn er binnen de M eur 40 50
30% subsidie mogelijk is op grond van de routes Energietransitie, ‘Duurzame productie M eur 30 40
private cash bijdrage. van gezond en veilig voedsel’, ‘Gezondheids 20 30
zorgonderzoek, preventie en behandeling’, 10 20
De PPS-initiatieven zullen in dialoog met de ‘Personalised medicine: uitgaan van het indi 10 0
TO2-instellingen de mogelijkheden onderzoevidu’ en ‘Smart Industry’ duidelijk aanknopings 0 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026
ken van programmering van middelen uit de punten voor samenwerking met de fotonica 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 Regio Envelop voor intensivering van toegepast clusters Energie, Agrifood, Gezondheid en PhotonDelta (initieel gecommitteerd) Dutch Optic Centre (beoogd)
onderzoek. Maakindustrie. De NWO calls voor deze routes Fotonica voor Agrifood (beoogd) PhotonDelta (initieel gecommitteerd) Fotonica voor Milieu- en klimaatmonitoring en energie (beoogd) Dutch Optic Centre (beoogd)
zullen nauwlettend worden gevolgd. Fotonica voor Semicon (beoogd) Fotonica voor Agrifood (beoogd) Photonics for Safe & massive data communication (beoogd) Fotonica voor Milieu- en klimaatmonitoring en energie (beoogd)
De PPS-initiatieven zullen voor oktober 2018 Fotonica voor Semicon (beoogd)
aansluiting zoeken bij de Regio Deals. Fotonica voor de Maakindustrie (beoogd) Photonics Technology for Health Centre (beoogd)
Photonics for Safe & massive data communication (beoogd)
Fotonica voor de Maakindustrie (beoogd) Photonics Technology for Health Centre (beoogd)
Voor grensoverschrijdende samenwerkings Voor de investeringsinitiatieven in het kader initiatieven binnen de EU zal het INTERREG- van de Nationale Agenda Fotonica is een totaal programma actief worden benut. Calls uit investeringsbedrag voorzien van ordegrootte Horizon2020 en het volgende kaderprogramma 60 miljoen euro per jaar, dat deels publiek en Horizon Europe i waarin fotonica opnieuw als key deels privaat zal worden gefinancierd (Figuur 9). enabling technology is gepositioneerd zullen Dit als versterking van de honderden miljoenen eveneens financieringsmogelijkheden bieden. die nu reeds in fotonica door de markt worden geïnvesteerd.
Lasersysteem waarmee sensoren in glasvezel gebrand kunnen worden (SOMNI)
54 NATIONALE AGENDA FOTONICA 6 / RANDVOORWAARDEN 55 7.1 LIJST VAN BIJ ONTWIKKELING VAN DE AGENDA BETROKKEN
PERSONEN EN ORGANISATIES
Stuurgroep Arnold Stokking (voorzitter stuurgroep; TNO/DOC), Luuk Klomp (EZK), Benno Oderkerk (PhotonicsNL), René Penning de Vries (PhotonDelta).
Kernteam Erik Ham (DOC/TNO), Bart Snijders (DOC/TNO), Ruud Baartmans (TNO), Babette Bakker (TNO), Tom van der Horst (TNO), Ron van der Kolk (PhotonicsNL), Anke Peters (DOC/TU Delft), Maarten van Reijzen (TNO), Richard Roemers (EZK), Ewit Roos (PhotonDelta), Eddy Schipper (RVO), Maria Sovago (NWO).
Betrokken experts Arjen Amelink (TNO), Luc Augustin (SMART Photonics), Edwin Beckers (DEMCON), Johannes de Boer (VU Universiteit), Jan Boers (Dino-Lite digital microscopes), Joline Brouwer (OostNL), Maurits Butter (TNO), Gerard Cornet (SRON), Andy Court (TNO), Klaas Jan Damstra (Grassvalley), Paul van Dijk (LioniX International), Gerard van den Eijkel (DEMCON), Hein Otto Folkerts (ASML), Sonia M. García-Blanco (MESA+, Universiteit Twente), Ludo Geraets (Nedinsco B.V.), Steven Goetstouwers (Admesy B.V.), Roger Groves (TU Delft), Marc Hak (Dino-Lite Europe), Frans Harren (Radboud Universiteit), Marinus van der Hoek (VanderHoekPhotonics), Mark Jacobs (Optics11), Sytze Kampen (ADSNL), Ton Koonen (TU Eindhoven), Dick Koster (NWO), Eric de Leeuw (Diamond Kimberlit B.V.), Zhaohan Liu (VTEC Lasers & Sensors), Ben Lubberman (SUMIPRO b.v.), Hans Michels (Sioux Group B.V.), Jan Mink (VTEC Lasers & Sensors), Ramon Navarro (ASTRON), Remco Nieuwland (Somni Corporation B.V.), Benno Oderkerk (CEO Avantes en bestuursvoorzitter PhotonicsNL), Michiel Oderwald (TNO), Barry Peet (BCSEMI NL), Callie Peters (Weijland Technologies B.V.), Marc Peters (Solar Application Lab B.V. en Weijland Technologies B.V.), Paul Peters (Fluxology), Gerrit Polder (Wageningen University & Research), Oded Raz (TU Delft), Gert-willem Römer (Universiteit Twente), Eddy Schipper (RVO), Meint Smit (TU Eindhoven), Maria Sovago (NWO), Marcel Tichem (TU Delft), Niel Truyens (TNO), Paul Urbach (DOC/TU Delft), Michel Verhaegen (TU Delft), Maarten Voncken (ASML), Hugo Vos (DEMCON), Stefan Witte (ARCNL), Ben van der Zon (ASM Pacific Technologies en High Tech NL).
Colofon Vormgeving: Raymakers Ontwerp, Inge Raymakers Druk: Peters Publiciteit, Jos Peters Fotografie: Verse Beeldwaren (cover), Fred Kamphues (p2), Kasper van ‘t Hoff (p7), Bart van Overbeeke Fotografie (p10), Ivar Pel Fotografie (p16), Lamberts Instruments, Avantes (p17) Philips, TNO, Tocano (p18), D.J. IJlst (p22), Propeaq (p26), Eric de Vries (p27), Bart van Overbeeke Fotografie (p29), TNO (p32), TNO (p35), Wageningen University & Research (p36), TU Delft (p37), LioniX International (p43), Wageningen University & Research (p46), TNO (p48), Fred Kamphues (p52), Arjan Brand (p54).
56 NATIONALE AGENDA FOTONICA POSITIE VAN NEDERLAND 57 58 NATIONALE AGENDA FOTONICA