Duurzaamheid monitoren

Wanneer is een gebouw echt duurzaam en hoe meet je dat? Mario Boot, Project- en Service Manager bij BeNext vertelt hoe ICT-oplossingen de helpende hand kunnen bieden. Niet alleen bij de oplevering, maar ook tijdens de gehele levensfase van een gebouw. Een betoog over de waarde van Monitoring, Predictive Maintenance en trends die de toekomst gaan bepalen.

We kennen het allemaal: de woningen zijn opgeleverd, de bouwkeet afgebroken, iedereen laat het project achter zich en gaat vol gas door naar de volgende uitdaging. De vraag is echter of de installaties jaren later nog naar behoren functioneren. Kloppen de aannames wel die tijdens de ontwerpfase zijn gedaan?

Prestatiegaranties
Het afgeven van prestatiegaranties kan een belangrijke incentive zijn om kennis op te gaan bouwen over het lange termijn functioneren van installaties. Immers, zodoende kunnen leveranciers van technische installaties valideren of er mogelijkheden zijn om de inregeling van systemen verder te optimaliseren. Bovendien hebben Woningbouwverenigingen hiermee een instrument in handen om te bepalen of de beloofde prestaties wel worden gehaald. Is dat niet het geval, dan kunnen ze overwegen om claims in dienen bij de leveranciers. In dergelijke situaties spelen aannemers en installateurs een belangrijke rol, omdat ze op basis van monitoringsdata de onderbouwing kunnen aanleveren over de mate waarin de installaties voldoen aan de verwachtingen.

Monitoring
Door structureel, onafhankelijk en via gecertificeerde meetapparatuur te monitoren, kunnen gegevens verzameld worden over het functioneren van de woningen. Onafhankelijkheid is belangrijk om een “Wij van Wc-eend” verhaal te voorkomen. Certificeringen, zoals bijvoorbeeld de Europese Measurement Instrument Directive (MID), geven zekerheid over de betrouwbaarheid en robuustheid van de monitoringsapparatuur.

Techniek achter monitoring
Hoe ziet de technische implementatie van monitoringssystemen eruit? Welke frameworks worden gebruikt, welke communicatieprotocollen kunnen worden ingezet? Succesvol monitoren betekent het integreren van diverse technieken, want de markt hanteert nog niet één standaard. Zo kunnen sensoren bijvoorbeeld uitgelezen worden via een (wireless) modbus protocol. Herkenbaar bij veel monitoringssystemen is vervolgens een centraal meet- en regelpunt – een gateway – die sensordata verzamelt, bundelt en doorstuurt via 4G, op termijn 5G naar cloud omgevingen.

Verwerking
Via cloud providers als Amazon Web Services en Microsoft Azure worden
Vervolgens de data ontvangen en genormaliseerd, bijvoorbeeld om downtimes te kunnen verwerken. Machine Learning frameworks zoals TensorFlow en data warehousing faciliteiten als Apache Hadoop zijn geschikt om op grote schaal slim om te gaan met gigantische hoeveelheden data en zelflerende algoritmes voor data-analyse en -verwerking. Tenslotte zijn front-end frameworks als Django en Highcharts cruciaal om de data om te zetten naar visuele representaties die fungeren als ‘decision support systems’.

Experimenteren met data
Omgevingen zoals Microsoft PowerBI en Tableau zijn erg goed bruikbaar om te experimenteren met het omzetten van ruwe data naar inzichten waarop geacteerd kan worden. Zo heeft BeNext PowerBI gebruikt om in één van de eerste NOM-renovatie-proeftuinen van Nederland via een test-and-adapt methode te komen tot een visualisatie van energieprestaties van de woningen. Via digitale koppelingen tussen softwaresystemen (API’s of Application Programming Interfaces) kan data eenvoudig, geautomatiseerd en conform AVG-richtlijnen gedeeld worden met externe partijen, zoals met TNO.

Voorspellend Onderhoud
Monitoring heeft nog een ander voordeel, namelijk, dat voorspellend onderhoud geïmplementeerd kan worden. Waar het allemaal om draait is om op basis van data te voorspellen dat onderhoud nodig zal zijn, of dat een storing zich voor zal doen. Een eenvoudig voorbeeld: koelvloeistof in een warmtepomp heeft een bepaalde temperatuur. Stel dat de gemiddelde temperatuur van de koelvloeistof 26 graden is, en dat een temperatuur van lager dan 10 graden zo problematisch is, dat een specialist binnen 4 uur na constatering de warmtepomp moet controleren. In dit geval kan het aantrekkelijk zijn om al een vooraankondiging naar een onderhoudspartij te sturen, als er een daling van 26 richting 12 graden te detecteren is. Zodoende kan de responstijd bijvoorbeeld verlengd worden naar 2 werkdagen; er is immers nog wat speling.

Uitdagingen
Naast het eerdergenoemde TensorFlow kan ook de programmeertaal R een belangrijke rol spelen bij het doen van voorspellingen via slimme algoritmes. BeNext ervaart in de praktijk dat de procesmatige uitdaging bij voorspellend onderhoud vaak groter is dan de technische uitdaging. Het is geen kinderspel om op professioneel niveau gestroomlijnde processen in te richten, waarin voorspellingen foutloos worden afgehandeld. Immers, het is een eerste stap om te komen tot een voorspelling, maar een belangrijke tweede stap is om op die voorspelling te acteren. Zeker als het om duurzame installaties gaat.

Kennis en kunde
De crux ligt hem in het opbouwen van kennis over innovatieve installaties. Cv-ketels zijn al tientallen jaren op de markt, waardoor er veel kennis en kunde beschikbaar is. Omvormers, warmtepompen en WTW-installaties zijn relatief nieuw en veel partijen zijn de benodigde vaardigheden voor een storingsdienst die snel zaken afhandelt, nog aan het ontwikkelen. Stel dat monitoringspartij A vaststelt dat de WTW van leverancier B in huis van belegger C een nieuw filter nodig heeft van onderhoudspartij D. Dergelijke processen dienen eerst vorm te krijgen en daarna geïmplementeerd te worden. Maar nog belangrijker is om vertrouwen op te bouwen. Meet de meter wel goed? Of is de WTW onnauwkeurig? Wordt de data wel goed verwerkt? Nauwe samenwerking tussen betrokken partijen is hierin essentieel.

Verdere automatisering
BeNext weet zeker dat de volgende twee trends hun stempel gaan drukken op de toekomst. Allereerst de integratie van datareeksen. Omvormers, warmtepompen en WTW-installaties hebben vaak al allemaal een eigen monitoringssysteem, inclusief opties voor verbindingen naar cloud gebaseerde managementsystemen. Garantieverstrekkers en onderhoudspartijen stellen terecht de vraag waarom daar bovenop nog een extra monitoringssysteem gerealiseerd moet worden – is dat niet dubbelop? Tevens zorgen al deze meetsystemen voor een wildgroei aan datastromen. Het zal steeds belangrijker worden om betekenis te kunnen geven aan deze diversiteit aan data.

Installatie- en gebruikersgemak
De tweede trend heeft betrekking op installatie- en gebruikersgemak. Bewoners van slimme en zuinige huizen krijgen meerdere apps voorgeschoteld: van de zonnepanelen, van de nutsleverancier en van de monitoringspartij. Tevens hangen er meerdere kastjes aan de muur, bijvoorbeeld de CO2 sensor, thermostaat en ventilatie regelaar. Gebrek aan eenduidigheid hierin kan verwarring veroorzaken. Dit is één van de resultaten van een evaluatie van de wet EPV uit 2019. Juist door componenten te combineren in eenvoudige systemen, wordt het beheren van het binnenklimaat een stuk eenvoudiger. Dit is een belangrijke tip voor installateurs die zich graag willen onderscheiden van hun concullega’s 

Mario Boot, Project- en Service Manager bij BeNext en specialist op het gebied van Home Energy Management