Energietransitie vraagt om slimme gebouwen

Bestaande gebouwen kunnen fors zuiniger met energie omspringen als we ze leren communiceren: met elkaar en met ons. Wico Mulder van TNO en Piet Jan Bloem van vastgoedadviseur AIMZ leggen uit hoe ze dat met kunstmatige intelligentie voor elkaar hebben gekregen in het project ‘Talking buildings’.

Wico Mulder is bij TNO expert op het gebied van data en artificial intelligence (AI), oftewel kunstmatige intelligentie.

Devin Diran is onderzoeker Energietransitie en Digitalisering bij TNO.

Hoe ondersteunt TNO de gemeente in planvorming en uitvoering van de energietransitie?

In de energietransitie zijn gemeenten ideaal gepositioneerd tussen stakeholders en bewoners om deze transitie lokaal te versnellen. Diran: “TNO onderzoekt hoe AI de gemeente kan ondersteunen in de planvorming en executie van de energietransitie. Het verduurzamen van het eigen vastgoed is daar een belangrijk onderdeel van.”

Waarom gaan we AI nodig hebben in de energietransitie? 

Mulder: “In het Klimaatakkoord is afgesproken dat Nederland in 2030 haar CO2-uitstoot heeft gehalveerd ten opzichte van 1990. Dat krijgen we alleen voor elkaar als we op een integrale manier AI toepassen. Als je het klimaatsysteem van individuele gebouwen inregelt, krijg je tussen 7.00 en 9.00 uur een piekbelasting voor het energienet. Kunstmatige intelligentie gebruikt de beschikbare informatie van alle gebouwen op systeemniveau en stemt dit af op data van het energienet. Het grote voordeel van AI is de schaalbaarheid.” 

Welke rol speelt de mens in de samenwerking met AI? 

“In principe traint AI zichzelf, maar in het begin van het proces moet het algoritme soms worden bijgestuurd. Omdat het algoritme anders misschien net een te lage of te hoge temperatuur aanhoudt. Het is een adaptief systeem dat bestaat uit sensoren die meten, een zelflerend algoritme dat stuurt, en de mens die controleert en desgewenst bijstuurt op het gewenste resultaat.”

Hoe ziet het ultieme klimaatsysteem er uit? 

“De AI wordt gecombineerd met het bestaande klimaatsysteem, hiervoor zijn geen extra sensoren nodig. De technologie neemt de beheerder werk uit handen door permanent het klimaat en energieverbruik van de gebouwen te monitoren.

Bovendien laat AI het gebouw echt met de gebruikers samenwerken. Wanneer  sensoren bijvoorbeeld waarnemen dat er eerder dan normaal activiteit is in het gebouw – denk aan een vroege rondleiding – dan kan het klimaatsysteem aan de beheerder voorstellen om alvast te beginnen met opwarmen. Pas dan praat je echt over teaming.” 

Waaruit blijkt de specifieke expertise van TNO bij dit project? 

“In de eerste plaats door onze focus op betrouwbaarheid. Bedrijfszekerheid is een absolute voorwaarde voor onze gebruikers. Daarom werken we bij TNO met ‘explainable AI’: als het algoritme een beslissing neemt voor het klimaatsysteem, dan kan het ook verklaren waarom. Daarnaast leiden we de samenwerking tussen mens en AI in goede banen. Bijvoorbeeld de mate waarin je wilt kunnen bijsturen als gebouwenbeheerder. Tot slot richten we ons op de schaalbaarheid van AI. Nu moeten we nog zelf de datastromen analyseren en die aan het AI-model koppelen, maar het wordt nog interessanter als AI straks ook die laatste stap zelf kan zetten.” 

Hoe zorgen jullie voor een veilige uitwisseling van data? 

“Om problemen zoals gridcongestie te voorkomen, is het noodzakelijk om data uit te wisselen tussen gebouwen. Maar dat moet inderdaad wel veilig gebeuren: dus alleen voor dat specifieke doel, op een dataplatform waar gebruikersgegevens zijn afgeschermd. Ook die datasoevereiniteit, waarbij je betekenisvolle data veilig en efficiënt combineert, verrijkt en analyseert, is een expertise van TNO. Dat gaat verder dan alleen hackers weren.”

Wat levert AI in bestaande gebouwen per saldo op? 

“AIMZ garandeert 10% energiebesparing, maar in de praktijk is dat meestal het dubbele. En dat terwijl energiebesparing niet eens het primaire doel is. We willen beheerders grip geven op investeringen in bestaand vastgoed en ze voorbereiden op de energietransitie. Toch kan AI direct al zoveel energie besparen doordat nieuwe inzichten direct worden omgezet in verbeteringen; zonder menselijk handelen. Dus niet alleen constateren, maar ook acteren. Een energiemanagementsysteem dat zichzelf terugverdient dus, en waar je geen extra werk van hebt.” 

Piet Jan Bloem is directeur van AIMZ, een Gronings bedrijf dat gespecialiseerd is in het efficiënter maken van energiesystemen van datacenters en vastgoed.

Wat heeft de samenwerking met TNO jullie gebracht? 

“Dankzij de samenwerking profiteerden we van een gigantische kennisbron, waardoor nieuwe initiatieven ontstonden. In eerste instantie zochten we technologie die bij kon dragen aan de duurzaamheid van vastgoed. De kennis om AI aan gebouwen te koppelen om ze efficiënter te maken, hadden we al in huis. Maar TNO daagde ons uit om deze technologie schaalbaar, stapelbaar en flexibeler te maken, zodat onze business case toekomstbestendiger werd. Dat hebben we bereikt door gebouwen interactief van elkaar te laten leren.” 

Wat is de volgende stap voor AIMZ? 

“Wij willen de samenwerking met TNO graag voortzetten. Samen kunnen we het succes van AIMZ verder uitbouwen. Daarnaast lijkt het mij buitengewoon interessant om Nederland te laten uitgroeien tot koploper in AI-gestuurde klimaatsystemen. We hebben in dit land enorm veel kennis van AI. Door partijen bij elkaar te brengen en samenwerking te zoeken, kan Nederland een nog grotere speler worden op het gebied van kunstmatige intelligentie.”