Exploratory Research Programmes: Incubator voor veelbelovende innovaties

Grote maatschappelijke uitdagingen vragen om snelle, slimme innovaties. Met het Exploratory Research Programme (ERP) bouwt TNO voort op wetenschappelijke doorbraken en creëert blijvende waarde voor de samenleving en de economie.

Hoe wij dat doen

Onze ERP’s zijn meerjarige onderzoeksprogramma’s waarin nieuw, risicovol en veelbelovend onderzoek wordt verkent. TNO heeft al een sterke positie in deze onderwerpen en maakt het verschil door kennis vanuit verschillende disciplines samen te brengen.

De programma's lopen 3 fasen door om stap voor stap te bewijzen dat het programma zowel wetenschappelijk sterk als maatschappelijk én economisch relevant is.

  1. Seed: In deze startfase van 1 jaar wordt het idee getoetst op technische haalbaarheid, potentiële impact en worden partners verkent. Vervolgens groeit ongeveer de helft van de Seed ERPs door naar Series A.
  2. Series A: In deze fase van 2 jaar wordt de wetenschappelijke en technologische basis gelegd én wordt actief gewerkt aan toepassingen, partnerschappen en demonstrators. Vervolgens worden de 5 projecten met de meeste impactpotentie en sterkste resultaten geselecteerd voor Series B.
  3. Series B: Tijdens deze fase, van nog eens 2 jaar, ligt de focus op opschaling, validatie met partners en aansluiting op vervolgfinanciering.
ERP impact pathways
De ERP impact pathways

De infographic “Going from seed to impact! Impact pathways” toont de verschillende stappen waarin de ERP-projecten doorgroeien van idee naar concrete innovaties, adviezen en intellectueel eigendom.

Links in de afbeelding staan drie blokken naast elkaar. Het eerste blok heet ERP, het tweede blok heet VP of PPS, en het derde blok heet External Funding. Deze drie blokken lopen van hoog risico in het begin naar laag risico aan het einde. Door alle drie blokken heen lopen grote pijlen van links naar rechts. Deze pijlen laten zien dat onderzoek doorontwikkelt naar volgende fases.

Rechts naast de pijlen staan twee kolommen. De eerste kolom heet Output. In deze kolom staan vier soorten resultaten: innovaties zoals prototypes en demonstrators; beleidsadvies en publicaties; het ontstaan van nieuwe spin‑off bedrijven; en het maken van intellectueel eigendom zoals patenten.

Naast deze kolom staat de tweede kolom, met de titel Outcome. Die beschrijft wat er daarna gebeurt. Innovaties worden gebruikt, advies wordt opgenomen in beleid, spin‑offs maken nieuwe innovaties, en intellectueel eigendom wordt toegepast in nieuwe ontwikkelingen.

Helemaal aan de rechterkant van de afbeelding staat een rij met vier thema’s waarin TNO impact wil maken. Dit zijn the thema's: veiligheid en beveiliging, duurzaamheid, digitalisering en gezondheid.

Draag bij aan nieuwe innovaties

Maar, impactvolle innovaties realiseer je niet alleen. Daarom werken onze excellente onderzoekers in ERP’s nauw samen met bedrijven, overheden en andere kennisinstellingen.

De onderzoeksprogramma’s krijgen uiteindelijk een vervolg in bijvoorbeeld vraaggestuurde programma’s, samenwerkingsverbanden, start-ups en/of een-op-een samenwerking met individuele klanten.

Zie jij een raakvlak met een onderwerp van een lopend ERP-plan en wil je daarbij betrokken zijn? Of zie je nieuwe toepassingsmogelijkheden voor de kennis die hier wordt ontwikkeld? We gaan graag in gesprek. Neem contact op met Joëlle van den Broek.

Een greep uit de lopende programma's

  • Burgerinitiatieven versterken in co-creatie

    Co-creatie met de samenleving is cruciaal voor het versnellen van maatschappelijke transities. Toch blijft hun bijdrage vaak onbenut. We ontwikkelen vernieuwende methoden op burgerbetrokkenheid voor samenwerking, onderzoek en innovatie.

    erp-citizen-collectives-tno

  • Biopolymeren ontwikkelen met machine learning

    De klimaatneutrale & circulaire industrie van 2050 vraagt om snellere ontwerpen van (nieuwe) bio-based polymeren. Daarvoor startten we een programma om met machine learning het ontwerp van bio-based polymeren te versnellen. Bekijk de uitlegvideo >

    erp-polymer-design-tno

Benieuwd naar al onze Exploratory Research Programmes?

Bekijk de ERP-plannen van 2026 (pdf)  en de ERP-plannen van 2025 (pdf) . Bekijk hier het ERP Annual Report 2025 (pdf).

  1. Women’s Health: Muscle Matters - In dit project werken we aan het verkleinen van de gezondheidskloof tussen mannen en vrouwen door de spiergezondheid, prestaties en inzetbaarheid van vrouwen te verbeteren.

  2. Greenhouse Gas Recycling for Semicon - In dit project ontwikkelen we een baanbrekende technologie om krachtige broeikasgassen uit de halfgeleiderindustrie af te vangen, te recyclen en opnieuw te gebruiken, zodat de sector haar klimaatdoelen kan halen.

  3. Electrification in Mobility – Large-scale Agent-Based Simulation - In dit project bouwen we een supersnel simulatieplatform waarmee overheden en bedrijven slimme, betaalbare keuzes kunnen maken voor laadinfrastructuur en elektriciteitsnetten in een volledig elektrisch mobiliteitssysteem.

  4. System-level Platform for Adversarial Robustness Testing and Analysis - In dit project ontwikkelen we een digitale tweeling die kwetsbaarheden in autonome systemen zoals zelfrijdende voertuigen opspoort, zodat deze veiliger en betrouwbaarder kunnen worden ingezet.

  5. Orchestrating Alternative Compute Platforms - In dit project maken we een slimme tussenlaag die rekenwerk automatisch verdeelt over verschillende geavanceerde computertechnologieën, zodat organisaties zonder diepgaande IT-kennis optimaal kunnen profiteren van supercomputers, quantum- en neuromorfe systemen.

  6. Agile AI Anomaly Detection - In dit project ontwikkelen we slimme AI‑methoden die met weinig gelabelde data toch afwijkingen in complexe systemen herkennen, zodat inspectie, verdediging en medische screening sneller, goedkoper en nauwkeuriger worden.

  7. Hybrid Power Plant Digital Twin for Resilient Health-Aware Operation & Maintenance (HyDeTwin) - In dit project bouwen we een digitale tweeling van hybride energiecentrales, zodat operators onderhoud en inzet slimmer kunnen plannen en zo meer duurzame, betrouwbare en betaalbare stroom kunnen leveren.

  8. Industrial ethylene electrosynthesis - In dit project werken we aan een proces dat CO₂ via elektrochemie omzet in ethyleen, zodat de chemische industrie kan vergroenen en minder afhankelijk wordt van fossiele grondstoffen.

  9. BioAlert – innovatieve early warning system through biomarkers - In dit project ontwikkelen we een biomarkerplatform dat long- en leverziekten al in een vroeg, klachtenvrij stadium opspoort, zodat behandeling eerder, gerichter en minder ingrijpend kan plaatsvinden.
  10. Future proof smart logistics - In dit project ontwerpen we slimme, gedeelde planningsoplossingen voor logistieke netwerken, zodat goederenstromen duurzamer, efficiënter en veerkrachtiger worden georganiseerd.
  11. Cyber-secure Systems by Design - In dit project integreren we cybersecurity vanaf het allereerste ontwerp in producten en systemen, zodat organisaties robuuste en toekomstbestendige cyberfysieke systemen kunnen bouwen.
  12. Smart Chemical Industry - In dit project ontwikkelen we een toolbox waarmee chemische processen zichzelf kunnen aanpassen aan wisselende duurzame stroom, zodat de industrie rendabel kan draaien op groene elektriciteit.
  13. Highly sensitive optical gas sensing - In dit project ontwikkelen we een uiterst gevoelig meetinstrument om vanuit de lucht ammoniak en andere gassen te meten, zodat landen eerlijk en nauwkeurig hun stikstof- en emissiebeleid kunnen uitvoeren.
  14. Asphalt rejuvenation using micro-algae - In dit project maken we een biobased verjongingsmiddel uit micro-algen om asfalt beter te recyclen, zodat het Nederlandse wegennet duurzaam kan worden onderhouden tegen lagere milieu-impact.
  15. Atmospheric models for optical solutions - In dit project verbeteren we atmosferische modellen zodat optische communicatiesystemen, laserwapens en aardobservatie betrouwbaarder presteren, wat cruciaal is voor communicatie, defensie en klimaatmonitoring.
  16. Empowering citizen collectives - In dit project ontwikkelen we praktische methoden en tools waarmee bewonersinitiatieven sterker worden en beter met overheid en bedrijven kunnen samenwerken, zodat wijktransities eerlijker en sneller verlopen.
  17. Polymer design by machine learning - In dit project bouwen we een AI‑motor die helpt nieuwe kunststoffen te ontwerpen die veilig, circulair en klimaatvriendelijk zijn, zodat de kunststofketen kan verduurzamen.
  18. Sustainable ICT - In dit project geven we beleidsmakers en ICT‑bedrijven inzicht in de milieu-impact van digitale technologieën, zodat zij gericht maatregelen kunnen nemen om de uitstoot van de ICT‑sector te verlagen.
  19. Appl.AI - In dit project ontwikkelen we betrouwbare en uitlegbare AI‑oplossingen voor autonome systemen en besluitvorming, zodat AI in de praktijk veilig, eerlijk en blijvend bruikbaar kan worden ingezet.
  20. Next-Generation Crypto - In dit project brengen we privacy‑beschermende en kwantumveilige cryptotechnieken naar een hoger plan, zodat grote hoeveelheden gevoelige data veilig en in real time gedeeld en geanalyseerd kunnen worden.
  21. Plasma synthesis - In dit project ontwikkelen we plasmatechnologie die methaan met elektriciteit omzet in waardevolle chemicaliën zoals ethyleen, zodat de chemische industrie richting een klimaatneutrale productie kan bewegen.
  22. Socio-economic impact of green transitions - In dit project bouwen we gedetailleerde simulatiemodellen die laten zien wat de energie- en mobiliteitstransitie betekenen voor verschillende huishoudens, zodat beleidsmakers eerlijker en doelgerichter kunnen sturen.
  23. Solar-2-Hydrogen - In dit project ontwikkelen en testen we apparaten die water met zonlicht direct omzetten in groene waterstof, zodat we betaalbaar extra duurzame waterstof kunnen produceren naast elektrolyse.
  24. Sustainable recycling of batteries and solar panels - In dit project ontwikkelen we nieuwe recyclingtechnologieën voor batterijen en zonnepanelen, zodat waardevolle materialen in een circulaire keten behouden blijven en Nederland minder afhankelijk wordt van grondstofimport.
  25. Synthetic Biochemistry - In dit project bouwen we een extreem efficiënte biochemische productielijn voor medicijnen en biobased materialen, zodat deze sneller, goedkoper en met veel minder verspilling kunnen worden gemaakt.

De trechter van ‘Exploratory Research Programmes’

Deze figuur laat zien hoe de ‘Exploratory Research Programmes’ van TNO zijn opgebouwd. De onderdelen van deze programma’s hebben verschillende kleuren, die aangeven bij welke TNO‑afdeling ze horen. Het gaat om de afdelingen: ICT, Strategy and Policy, High Tech Industry, Healthy Living and Work, Energy and Materials Transition, Defence, Safety & Security, en Mobility and Built Environment.

TNO’s Exploratory Research Programmes gekoppeld aan de sleuteltechnologiegebieden Nationale Technologiestrategie

Deze figuur toont hoe de projecten uit TNO’s Exploratory Research Programmes gekoppeld zijn aan de zes sleuteltechnologiegebieden uit de Nationale Technologiestrategie.
In de linkerkolom staan de technologiegebieden: energiematerialen; optische systemen en geïntegreerde fotonica; kunstmatige intelligentie, data en cybersecurity; procestechnologie; biomoleculaire en celtechnologieën; en halfgeleidertechnologie.
Rechts naast elk gebied staat een rij ERP‑projecten die erbij horen, zoals duurzame recycling van batterijen, optische detectiemodellen, AI‑veiligheid, synthetische biochemie, biomarker‑diagnostiek en recycling van broeikasgassen. Onderaan staat een extra categorie met ondersteunende methodologieën, met projecten over sociaal‑economische impact en burgercollectieven.
Elke projectnaam heeft een gekleurde stip die aangeeft welke TNO‑unit het project uitvoert.

Een greep uit onze afgeronde ERP's

Man aan het lassen

ExpoSense: real-time fijnstof meten

Op bouwplaatsen worden medewerkers door activiteiten als frezen, zagen en boren blootgesteld aan stoffen. Hoeveel en aan welke schadelijke stoffen worden ze blootgesteld? Met nieuwe sensortechnologieën en een nieuwe data-interpretatiemethode brachten we dit in kaart.

Lees meer
Moeder en dochter in de supermarkt

WISE Policy Making: Sturen op brede welvaart

Beleidsmakers hebben onvoldoende hulpmiddelen om te sturen op het welzijn van de maatschappij. In dit onderzoeksprogramma werkt TNO aan methodieken en instrumenten die inzicht verschaffen in de effecten van een beleidskeuze op het welzijn van de samenleving. Zo kan er nauwkeuriger worden gestuurd op het vergroten van brede welvaart in Nederland.

Lees meer