Je huis houden: verzorgen, verwarmen en beschermen

English version below

Watermeter

Ragna Zeiss

Eén keer per jaar

De meesten van ons zoeken hem maar één keer per jaar op. We vinden hem op een plaats waar we niet zo vaak komen: in de meterkast, onder een luik bij de voordeur, in de kelder. Jaarlijks vraagt het drinkwaterbedrijf ons om de watermeter af te lezen. In de brief of email staan instructies over welke cijfers we moeten doorgeven. Deze cijfers geven aan hoeveel water we dat jaar hebben verbruikt. Voordat er een leidingnet bestond, verwees ‘watermeter’ naar een persoon die verantwoordelijk was voor het meten van de waterinhoud in vaten en kannen.

Hoe werkt een watermeter?

Alle watermeters meten het water dat het huis binnenkomt. In de watermeter zit een vleugeltje dat wordt aangedreven door het water. Het vleugeltje grijpt in een tandrad dat vastzit aan het telwerk. Het telwerk geeft aan hoeveel water is verbruikt. In latere watermeters werkt het mechaniek iets anders, maar het principe is grotendeels hetzelfde. Watermeters zijn onderdeel van een groter netwerk van pijpleidingen, waterbedrijven, gemeenten, en administratieve systemen. Huishoudens hebben niet langer een waterabonnement, maar betalen voor het precieze verbruik. Tot midden jaren ‘50 werd tenminste tien maal per jaar de meter opgenomen en de nota geïncasseerd. Gebrek aan personeel, meer budget per huishouden en de introductie van de computer zorgden ervoor dat de watermeter nog maar eenmaal per jaar afgelezen wordt.

Introductie van de watermeter

De periode waarin en de redenen waarvoor de watermeter werd in gevoerd, verschilden per Nederlandse gemeente. In Maastricht werden watermeters verplicht in januari 1944 vanwege waterverspilling en waterschaarste. Rond 1950 waren de meeste huizen in Maastricht voorzien van watermeters. 54 jaar na de Maastrichtse verordening, in februari 1998, besloot Amsterdam alle huizen te voorzien van watermeters. De redenen voor de late invoering van de watermeter in Amsterdam waren de relatief hoge waterconsumptie in een tijd waarin waterbesparing een maatschappelijk en milieuvraagstuk was geworden. Het milieu stond nog niet op de politieke agenda in Maastricht tijdens de Tweede Wereldoorlog.

Watermeters betwist

Hoewel we watermeters vaak als vanzelfsprekend beschouwen, zijn ze onderhevig aan discussie. De Vlaamse overheid wil dat ieder huishouden in 2030 een digitale (slimme) watermeter heeft. Deze watermeters kunnen worden afgelezen op afstand, zouden lekken sneller kunnen detecteren en waterbedrijven zouden beter kunnen voorspellen waar welke hoeveelheden water zullen worden gebruikt. Tegenstanders maken zich zorgen om de privacy van mensen, de mogelijkheden van verschillende watertarieven (bijvoorbeeld tijdens droge zomers), en de consequenties voor de waterrekeningen. Ook in andere periodes werden het nut en de consequenties van watermeters betwist. In de vroege 20e eeuw werd het in Nederland als onacceptabel beschouwd om watergebruik te beperken door middel van een kostenplaatje; het zou de bevolking beroven van de sanitaire hygiëne waarvoor zo hard was gestreden. In 1929 verwierp de gemeente Maastricht daarom een voorstel voor de introductie van het watermetertarief en werd de watermeter niet verplicht.

Betalen voor wat vanzelfsprekend is?

Watermeters zijn het grootste deel van de tijd verborgen en vanzelfsprekend. Toch zijn ze, zeker in sommige plaatsen, pas recent deel van de huishoudinfrastructuur. Het gebruik van watermeters werd mogelijk met de ontwikkeling van een waterdistributiesysteem. Watermeters zijn onderdeel van een groter netwerk en van een context met specifieke waarden waarover veel discussie is: Moet er voor water, zo essentieel om te kunnen leven, betaald worden? Moeten waterbedrijven kunnen weten wie hoeveel water verbruikt en moeten zij waterverbruik kunnen beperken tijdens warme zomers?

Gasmeter

Geert Somsen

De meterstanden

Veel mensen kennen de gasmeter uit hun eigen huis. Hij dient om het gasgebruik van een huishouden te bepalen. Tegenwoordig geven ‘slimme meters’ die cijfers elektronisch door aan het leveringsbedrijf. Maar wie dit type in de kast heeft hangen, moet jaarlijks zelf de stand aflezen. Nog niet zo lang geleden kwam daarvoor zelfs een speciale beambte over de vloer: de meteropnemer.

Bij warm en koud weer

De gasmeter meet het volume gas, in kubieke meters. Dit is echter niet helemaal de juiste indicatie. Wij willen immers betalen voor de hoeveelheid aardgas die we hebben ontvangen en die hangt ook af van de temperatuur. Bij warmer weer zet het gas uit en dan bevat één kuub minder gasmoleculen dan bij koud weer. En om die moleculen gaat het – die laten de kachel branden. Iets soortgelijks geldt voor de druk: als er minder druk op de leiding staat, komen er minder moleculen per kubieke meter gas naar binnen.

Gas voor je geld

De huisgasmeter corrigeert zulke fluctuaties met een drukregelaar die de druk binnen het apparaat steeds min of meer naar een standaardniveau brengt. Maar op grotere schaal komt er meer bij kijken. Nederland exporteert jaarlijks tientallen miljarden kubieke meter aardgas, en de afnemers daarvan willen geen cent te veel betalen. Daarom moet bepaald worden hoeveel moleculen daar nu eigenlijk in zitten: hoeveel aardgas krijgt de klant voor z’n kuub?

Gaswetenschap

Hier komt de wetenschap om de hoek kijken. Elke natuur- en scheikundestudent kent immers de Algemene Gaswet: pV = nRT. Hiermee kun je uitrekenen hoeveel gas een bepaald volume bij een bepaalde temperatuur en druk bevat. Een scholier kan de was doen. Maar helaas… die wet klopt niet helemaal. Hij geldt alleen voor ideale gassen en die komen in de echte wereld niet voor. En dus maken chemici correcties op de formule, die daarmee ingewikkelder wordt, maar wel preciezer.

Wereldhandel en geopolitiek

De Internationale Unie voor Zuivere en Toegepaste Chemie heeft een speciale commissie die de aanpassingen van de ideale gaswet vaststelt. Dat lijkt hogere wetenschap maar er hangt een hoop vanaf. De wereldhandel in aardgas is immers enorm. Er gaan honderden miljarden in om en iedere kleine correctie tikt flink aan. Bovendien staan er machtsverhoudingen op het spel. De nieuwe “Nord Stream”-pijpleiding maakt bijvoorbeeld Duitsland afhankelijk van Russisch gas, tot woede van de NAVO-bondgenoten. Tegen deze achtergrond moeten de chemici hun werk doen. Wetenschap lijkt een academische bezigheid maar speelt een hoofdrol in wereldhandel en geopolitiek. Denk daar nog eens aan als je je gasmeter weer afleest.

Model brandspuit

Anique Hommels

“Help! Brand!”

Grote branden waarbij flinke delen van Nederlandse steden in de as werden gelegd, waren in het verleden niet ongewoon. Voor de 17^e eeuw werden branden geblust met leren emmers met water, bewaard op verschillende plekken in de stad. Ook werden houten ladders gebruikt. Soms moest een hele voorgevel van een woning omvergetrokken worden om bij de brandhaard te kunnen komen. Dit veranderde radicaal met de komst van de brandspuit.

De brandspuit

De 17^e-eeuwse brandspuit bestaat uit twee zuigers en een soort hefboom die op en neer bewogen wordt om water aan te zuigen. Vervolgens wordt het water, door de opgebouwde druk, er met grote kracht uit gespoten. De brandspuit functioneerde aanvankelijk als een pomp in een bak met water. Later werd de pomp op een kar geplaatst die dan vervolgens naar de brand geduwd of met paarden getrokken moest worden. Hoewel dit nog steeds ingewikkeld klinkt, hielp de spuit de brandbestrijding flink vooruit. Het was bijvoorbeeld veel gemakkelijker om het water dichterbij de brandhaard te krijgen en de aanvoer van water verliep ook veel sneller dan bij de oude methodes.

Innovatie in techniek en organisatie

Het instrument dat we hier zien is een lesmodel van een 17^e-eeuwse brandspuit, die werd gebruikt in het onderwijs voor Maastrichtse HBS-studenten. Het model lijkt sterk op de brandspuit die ontwikkeld is door Jan van der Heijden (1637-1712). Van der Heijden was een Amsterdamse kunstenaar, uitvinder en zakenman. Hij wordt ook wel de “Da Vinci” van de lage landen genoemd. Van der Heijden maakte niet alleen technische aanpassingen aan de brandspuit zelf, hij verbeterde ook de manier waarop de brandbestrijding in het 17^e-eeuwse Amsterdam georganiseerd was.

“Brand meester!”

Aan het eind van de 17^e eeuw zorgde van der Heijden ervoor dat er brandspuiten werden geplaatst in alle 60 wijken van Amsterdam. Ook stelde hij de regel in dat er een of twee keer per jaar geoefend moest worden met brandbestrijding. Hij introduceerde een nieuwe functie, die van “generaal-brandmeester”, om toezicht te houden op de brandbestrijding. Zelf was hij de eerste die deze titel droeg. Deze geschiedenis van de brandspuit laat zien dat hevige crises, zoals grote stadsbranden, aanleiding kunnen geven tot interessante en onverwachte vernieuwingen op technologisch en organisatorisch gebied. 

Good Housekeeping: Supplying and Protecting your Home

Water Meter

Ragna Zeiss

Once a year

Many of us note it only once a year. It is located in places where we don’t often come: in the fuse box, under a hatch near the front door, in the meter well in the garden, or in the basement. Most of the time it is invisible. Once a year the water utility asks us to read the meter. It provides instructions on which numbers we should communicate. These numbers indicate the amount of water we used that year. Before a water supply network was in place, ‘water meter’ referred to a person responsible for measuring the water content of casks and cans.  

How does it (net)work?

All household water meters measure the flow of water entering the house. Mechanical meters have a device (impeller) that rotates when water flows through it. Many have a cogwheel set in motion by the rotation. This turns the counter, which indicates how much water has been used. Water meters cannot work in isolation; they are part of a larger network of households, water utilities, municipalities, pipelines transporting water to individual households, and administrative systems. Households are no longer taxed for water use based on household composition, but pay for the water used. Until the mid-1950s, the water utilities read the water meters at the individual households at least ten times a year when payment was also due. Factors such as lack of personnel, households having more to spend and the introduction of the computer decreased the reading of the meter to once a year.

Water meter introduction

The timing of and reasons for the introduction of water meters differed substantially between cities in the Netherlands. In Maastricht, water wastage and scarcity were reasons to make water meters obligatory in January 1944. Around 1950 most houses had water meters.54 years after the Maastricht regulation, in February 1998, Amsterdam decided to equip all houses with water meters. In Amsterdam the water consumption was relatively high and water savings had become a social issue due to environmental reasons which were not on the political agenda in Maastricht during the Second World War.

Political contestation

Water meters are subject to political contestation. The Flemish government plans to equip all households with a digital (smart) water meter by 2030. Proponents claim that the meters can be read from a distance, leaks can be detected faster, and water utilities can predict better where how much water will be used. Opponents are concerned about privacy, the possibility of variable water rates (for example during dry summers), and the impact on water bills. Contestation of the water meter is not new. In the early 20^th century a financial limitation on water consumption was seen as unacceptable in the Netherlands as it would deprive the population of sanitary living conditions. For this reason, a proposal for the introduction of a water meter rate was rejected in Maastricht in 1929.

Paying for the taken-for-granted?

Water meters are mostly invisible, taken for granted and not given a lot of thought. At the same time, they are a relatively recent part of household infrastructures. The use of water meters became possible with the development of a water distribution system. Water meters are part of a network and set of meanings, which are also contested: should something so basic for life be paid for? Should water utilities know who uses how much water and be able to restrict water use during dry summers?

Gas Meter

Geert Somsen

Meter readings

Many people know the gas meter from their home. The instrument serves to determine a household’s gas consumption. These days ‘smart meters’ report these figures to the gas company electronically. But if you have this type of meter on your wall, you need to read it yourself. Not so long ago a special officer would come to your door for this task every year: the gasman.

In warm and cold weather

The gas meter measures gas volumes, in cubic meters. But this is not exactly the right indication. What we want to pay for is the amount of natural gas that we have received, and that amount also depends on the temperature. In warm weather, gas expands, and one cubic meter will contain fewer molecules than on cold days. And these molecules are what counts – they make the stove burn. The same holds for the gas pressure: when it is lower, fewer molecules come through the pipes.

Gas for your buck

Home gas meters correct such fluctuations by an extra contraption that keeps the pressure at more or less the same level. But with larger amounts things also get more complicated. The Netherlands exports billions of cubic meters of natural gas per year, and its buyers don’t want to pay too much. The number of molecules in this volume has to be determined: how much gas are they getting for their buck?

Gas science

This is where science helps out. Every physics and chemistry student knows the universal gas law: pV = nRT. This allows one to calculate how much gas a certain volume contains at a certain temperature and pressure – a school kid can do it! But alas … the law doesn’t hold. It is only valid for ideal gases and these don’t exist in the real world. And so chemists need to tweak the equation, which ends up becoming more complicated but also more accurate.

World trade and geopolitics

The International Union for Pure and Applied Chemistry has a special committee to determine the adaptations to the universal gas law. If this may sound like High Science, the committee’s work has a lot of mundane effects. World trade in natural gas reaches enormous volumes, involving hundreds of billions of dollars, and so every minor correction makes a huge difference. Moreover, power politics are involved. For instance, the new “Nord Stream” pipeline makes Germany dependent on Russian gas, to the severe dismay of its fellow NATO members. It is against this backdrop that the chemists have to do their work. Science may seem to be an aloof pastime but it plays a major part in world trade and geopolitics. Remind yourself of that the next time when reading your meter again.

Model Fire Engine

Anique Hommels

“Help! Fire!”

Big fires, burning large parts of Dutch cities to ashes, were not uncommon in the past. Before the 17^th century, fires were extinguished using leather buckets, stored in various locations in the city. Wooden ladders were also used. Sometimes even a wall of a building had to be torn down, to get closer to the fire. This changed radically with the introduction of the fire pump.

The fire pump

The 17^th century fire pump consists of two pistons and a sort of lever that can be moved up and down to pump the water. With the help of pressure built up in the piston, a jet of water gets forced out with enormous power. Initially, the fire pump was placed in a big container of water. Later, the pump was carried on a barrow and pushed towards the fire, or pulled by horses. Although this still sounds rather complicated, the fire pump greatly enhanced the effectiveness of firefighting. It was, for instance, much easier to bring the water closer to the fire, and the water needed to extinguish the fire was delivered far more quickly than with earlier methods.

Innovation in technology and organization

The instrument on display here is a model of the 17^th century fire pump, used for educational purposes. This model is very similar to the fire pump as developed by Jan van der Heijden (1637-1712). Van der Heijden was a well-known artist, inventor and business man from Amsterdam. He is sometimes even referred to as the “Da Vinci” of the low countries. He did not only make technical adaptations to the fire pump itself, he also improved the organization of fire fighting in 17^th century Amsterdam.

“The fire is now under control!”

At the end of the 17^th century, van der Heijden made sure that all 60 districts of Amsterdam had their own fire pump. Furthermore, he initiated a new rule stating that the skills of firefighting had to be actively trained at least once or twice per year. He also introduced a new position, that of “chief firefighter”, responsible for monitoring the practice of firefighting. He himself was the first person to carry this title. Thus, this history of the fire pump shows how big crises, such as large-scale urban fires, can bring about interesting and unexpected technological and organizational innovations.