Informations- och kommunikationsteknik (IKT), som exempelvis övervaknings- och styrsystem, har stor potential att förbättra energieffektiviteten i byggnader på ett kostnadseffektivt sätt. Idag samlas mängder av data in och sparas i databaser, men de har sällan någon tydlig koppling till just energibesparing. Värdena som tas fram används därmed inte alls i så stor utsträckning som är möjligt för att få byggnaden mer energieffektiv.
Läs vad forskaren Marco Molinari vid KTH har att säga om projektet!
Enorm potential
I detta projekt har forskarna analyserat data från KTH:s Live-in Labs testbäddar för att se vad som faktiskt hindrar utvecklingen mot smarta byggnader. Med smarta byggnader menar man hemliknande miljöer som har omgivande intelligens och automatisk kontroll från bland annat sensorer, som kan reagera på de boendens beteende. Forskarna har samlat in realtidsdata från övervakningssystem från bergvärmesystem, solceller, ventilation och energilager. De har också undersökt hur energianvändningen påverkas av inställningar i digitala system kopplat till användarnas beteende.
Studien visar att övervaknings- och kontrollsystem endast har grundläggande funktioner för att byggnaden ska bli mer energieffektiv, men en enorm potential kan frigöras genom automatiserade lösningar för att upptäcka avvikelser, potentiella energieffektiviseringar eller underhållsproblem. Numera finns det lättillgängliga tekniska lösningar från enkla algoritmer till maskininlärningsmodellering och de bör införas redan i designfasen av övervakningssystemen menar forskarna. Detta för att kunna utnyttja övervakningssystemen till att även göra bygganden mer energismart.
Projekt: Kostnads- och energieffektiva styrsystem i byggnader
Utförare: Kungliga Tekniska Högskolan
Samfinansiärer: Energimyndigheten, Botrygg Bygg Linköping AB, Akademiska Hus AB, Tovenco AB
Projektstart: Februari 2019
Projektslut: September 2023
Projektbudget: 6 612 126 kr
Projektledare: Marco Molinari
Energimyndighetens projektnummer: P2018-90132
Dåligt märkt information
Ytterligare en brist som uppmärksammas i studien är att datainformationen i bostadshus är dåligt märkt och den finns dessutom ofta lagrad i databaser som har andra syften och därmed inte blir tillgängliga för energieffektivisering. De kan exempelvis vara lagrade för redovisnings- och faktureringssystem.
I bostadshusen kunde forskarna även se att data från värmepump ofta var dåligt dokumenterat vad gäller drift och kontrollsystem. Det i sin tur kan riskera underhållsproblem på lång sikt. I lägenheterna, där den genomsnittliga inomhustemperaturen var över 24 grader under hela året, kan det leda till att de boende öppnar fönstret för att få in sval luft. Det är energimässigt ineffektivt. Automatiserade (exempelvis baserade på maskininlärning) metoder för identifiering av sådana anomalier skulle ge byggnadscheferna verktyg för att kostnadseffektivt förbättra byggnaders prestanda.
Snabb teknikutveckling
Ett mål i projektet var också att överbrygga klyftan mellan byggnader som redan är utrustade med avancerade övervaknings- och kontrollsystem och byggnader utan tillgängliga sensorer. Det sker en snabb utveckling av ny och avancerad teknik, vilken numera ofta finns i nya byggnader. Befintliga byggnader (inte nödvändigtvis gamla) riskerar då att komma på efterkälken på grund av tekniska och ekonomiska skäl. Samtidigt visar projektet att den extra nytta som fastighetsägaren betalar för ett avancerat övervaknings- och kontrollsystem, jämfört med en baslösning, är begränsad jämfört med den totala byggkostnaden.
Läs mer om projektet i slutrapporten nedan:
- Övervaknings- och styrsystem i byggnader är ofta inte utformade för att för att upptäcka avvikelser, potentiell energieffektivisering eller underhållsproblem. Det i sin tur leder till att energibesparingsåtgärder inte genomförs i så stor utsträckning som de skulle kunna.
- Det finns tekniska begränsningar i byggnaders övervaknings- och kontrollsystem som bland annat användbara sensorer, vilket hindrar utvecklingen mot smarta byggnader.
- För att utnyttja mer data behöver systemen utökas med tekniska lösningar som algoritmer eller maskininlärningsmodellering redan i designfasen. De bör då också ha funktioner kopplade till energieffektivisering.
- Många fastighetsägare har idag inte tillräckliga incitament för att investera i avancerade övervakningssystem.Studien visar att fall där allmänt tillgängliga sensorer är tillräckliga för att bevisa att de boendes beteende påverkar byggnadernas normala drift och prestanda. Kombinationen av sådana sensorer och en solid övervaknings- och adaptiv kontrollstrategi skulle vara tillräcklig för att övervinna dessa problem.