Een aantrekkelijke rol voor domotica (deel 1)

Domotica, de samensmelting van domus (woning) en informatica dan wel robotica of telematica, zit nog sterk in de sfeer van de fun applicaties. Het is natuurlijk erg leuk dat je 10 minuten voor je thuis komt, de woning in de juiste sfeer kunt brengen. Dat de verwarming je woning al op temperatuur heeft gebracht en je espressomachine just-in-time een geurend kopje koffie heeft geproduceerd. Maar is het dat nu wel? Dit artikel gaat over de kansen die domotica biedt met betrekking tot energie- en klimaatbeheer, over zorg ondersteuning. De drivers die deze technologie groot gaan maken.
 
Tekst: Prof. Dr. Ir. Jos Lichtenberg
 
Domotica is niet voorbehouden aan de upper-class die niet weet waar ze met het geld moeten blijven. Er zijn wel degelijk marktbreed economische kansen. Dit eerste artikel schetst onder andere aan de hand van het HoTT project wat het fysiek inhoudt. Het tweede deel hoe dat met energie en zorg economisch te verantwoorden is.
 
Fun of noodzaak?
Is het nu werkelijk zo’n probleem om bij binnenkomst thuis op een lichtknop te moeten drukken en de thermostaat te beroeren, even de gordijnen handmatig dicht te doen en in plaats van ’s ochtends de koffiemachine in de gereed stand te zetten, dit ’s avonds bij thuiskomst te doen? Erg is het niet, wel leuk als het kan en daarmee zijn dit soort producten ook voorbehouden aan een kleine doelgroep bestaande uit rijke voorhoede lopers.
Toch heeft domotica absoluut een veel bredere toekomst. Daarbij zal het dan wel om heel andere toepassing gaan. Denk met name aan zorg op afstand en energiebeheer. De fun-toepassingen neem je in dat geval mee, maar vormen niet de grote driver voor deze innovatie. Minimaal zouden woningen op domotica voorbereid moeten zijn, omdat het zeker is dat gedurende de levensloop allerlei toepassingen voorbij gaan komen die het leven veraangenamen, dan wel geld gaan opbrengen. Driekwart van de woningen die er in 2050 staan, zijn nu reeds gebouwd. Tegen die tijd hebben we te kampen met hoge energielasten en aanzienlijk hogere zorgkosten. We moeten dus efficiënter worden en niet alleen bij nieuwbouw. Ook bij renovatieprojecten is het eigenlijk onverantwoord de voorzieningen, die nu niet veel kosten en straks alles mogelijk maken, niet mee te nemen.
Zorg en energie zie ik zelf als de grote drivers, maar natuurlijk zijn er ook nog andere nuttige toepassingen die meegenomen kunnen worden. Denk aan het faciliteren van thuis werken en het ondersteunen van inbraak- en brandbeveiliging. Domotica toepassingen worden regelmatig in de literatuur geordend. Figuur 1 geeft zo’n ordening.
 
Ik krijg overigens nog regelmatig vragende gezichten bij het horen van het woord domotica. Home Automation zoals het aan de andere kant van de plas heet, is wat mij betreft treffender. De meeste artikelen over domotica gaan over het gebruik, maar geven geen zicht op wat het voor bouwers inhoudt. Toch is het zinvol om juist daarvan een voorstelling te maken. Aan de hand van het House of Tomorrow Today is dat mogelijk.
 
Domotica in HoTT
In het House of Tomorrow Today is domotica primair geïnstalleerd om energie te gaan beheersen alsmede om een meetprogramma uit te kunnen voeren zonder dat er gedurende lange tijd trossen kabels over de vloer zouden moeten liggen. Daarnaast ook met het oog op ouder worden. Wellicht dat je later toch kiest voor wat kleiner en korter bij voorzieningen wonen. Echter alleen al het gegeven dat je niet onmiddellijk in de problemen komt als de wachtlijst lang blijkt te zijn, is een aantrekkelijk perspectief. Wat bedenktijd is ook wel handig. De gebreken zijn immers onvoorspelbaar en kunnen permanent maar ook van tijdelijke aard zijn.
Het principe van automatisering is dat het huis bepaalde handelingen automatisch verricht, zoals het geheel of gedeeltelijk opensturen van roosters of kleppen, het bedienen van licht, het aansturen van de verwarming of koeling en het sluiten van zonweringen. Het genereren van een actie gebeurt met (verzamelbegrip) ‘actuatoren’. Dit automatisch gedrag is een gevolg van een berekening (software) die centraal voortdurend dan wel periodiek wordt gemaakt op basis van informatie die door sensoren (voelers) wordt geleverd. Denk aan CO2- of waterdamp concentratie, binnen- en buitentemperatuur, regensensoren, een windmeter of aanwezigheidsregistratie (beweging- of infrarood).
In HoTT betreft het een KNX systeem dat door ABB is geleverd en door een gespecialiseerd bedrijf Timmers Electrotechniek uit Uden, is geïnstalleerd. KNX is een bus-systeem: een kabelboom en een communicatieprotocol. Het woord bus komt van het gegeven dat ‘busjes’ (eigenlijk treintjes) met informatie van a naar b worden gestuurd. Dat gaat over een kabel die lineair met aftakkingen als een samenhangend systeem is verwerkt. Draadloos kan in principe ook. KNX is de naam van een protocol waarmee apparaten met elkaar communiceren. De connectie tussen bijvoorbeeld een sensor en een ventilatieopening kan softwarematig worden gelegd. Dat geldt ook voor een lichtschakelaar die een bepaalde lamp of combinatie van lampen (scenes) bedient. Door de koppelingen te herdefiniëren kan zonder hak- en breekwerk de schakelaar op een ander moment een andere functie bedienen. Dat past ook goed bij Slimbouwen. Flexibiliteit zonder ingrijpende verbouwingen.
Fysiek is het dus eigenlijk slechts een kabel en verder de zeker uitgebreidere meterkast waar alles bij elkaar komt en wat bijzondere schakelaars waarin functies zijn gecombineerd. Verder valt een controle paneel op van waaruit allerlei functies centraal zijn te bedienen (zie figuur 2). Dit kan ook worden overgenomen op een tablet omdat een en ander aan een IP adres is gekoppeld en waardoor de aansturing overal ter aarde kan plaatsvinden.
 
Flexibel gebouw
In het gebruik is niet alles automatisch goed geschakeld en loop je nog een tijdje te zoeken naar het optimum. Dat is overigens omdat het kan. Bij een traditionele installatie had je dat niet omdat het in één keer goed moest zijn. Als het licht wat vreemd geschakeld was, kon je alleen met hakken en breken nog ingrijpen. Dan accepteer je gemakkelijker het euvel en wen je er ook nog tot op zekere hoogte aan, tenminste als je niet steeds in het donker op weg naar de lichtknop over niet opgeruimd speelgoed struikelt.
In essentie is met domotica het gebouw flexibel, in de oude setting is het de mens die flexibel moet zijn. Voor wie de brede functionaliteit van domotica een keer wil ervaren is in het Home Trade Center in Nieuwegein door ABB onder de naam ‘Living Space Experience’ een woning en een zorg unit nagebouwd.
 
Regelen
Energetisch met respect voor comfort houdt wat mij betreft automatisch in dat je het nodige moet regelen. Een andere op zich interessante beweging in de bouw is om juist naar low-tech te streven. Installatie-arm bouwen levert een comfort op dat we mijns inziens niet meer accepteren. Tenzij we weer veel concessies doen aan andere aspecten van het ontwerp. In een grot willen we bijvoorbeeld niet wonen. Enige installatie is onvermijdelijk.
In HoTT onderzoeken we de andere lijn. Hoe kun je op een natuurlijke wijze, maar wel op veel fronten juist expliciet geholpen door installaties het klimaat naar je hand zetten?  Dan is automatisch regelen een noodzaak. Gebruikers kunnen handmatig een paar functies aan, maar niet de complexiteit van veel instellingen, nog afgezien van het feit dat een consument bepaalde variabelen niet waardeert terwijl die wel samenhangen met bijvoorbeeld gezondheid. Lucht is bijvoorbeeld onzichtbaar en kun je niet zien stromen. Een ondermaatse ventilatie merk je dus niet. Als je ’s avonds concentratieproblemen hebt is dat dan omdat je moe bent, of is wellicht de CO2 concentratie te hoog?  Op den duur kan een te kort aan ventilatie met schimmels en vluchtige stoffen tot gezondheidsproblemen leiden. De gezondheidsraad concludeerde in 2013 dat het droevig gesteld is binnen de gebouwde voorraad, hetgeen buitengewoon zorgelijk is. Zeker als je bedenkt dat de Nederlander gemiddeld circa 90% van zijn tijd ‘binnen’ verblijft (Gezondheidsraad, 2013).
 
Drivers
De inzichten zullen de komende decennia snel toenemen, daarmee problemen blootleggend en behoefte creërend. Flexibiliteit was tot voor kort een wezensvreemd begrip. In de bouw is dat opmerkelijk omdat de branche producten voortbrengt die 50-100 jaar of langer mee moeten. In zo’n periode weet je 100% zeker dat de toekomst andere eisen gaat stellen en is het toch bizar dat we dat totaal lijken te negeren. Er zijn veel meer aspecten, maar energie, gezondheid en de efficiëntie van de zorgsector, zullen zeker om domotica gaan vragen en op dat moment zal flexibiliteit een cruciale eigenschap van gebouwen blijken te zijn.
In deel 2 zal ik ingaan op deze drivers die de doorbraak van domotica gaan bepalen. Tevens op de daarmee gepaard gaande verdienmodellen. Als de gebouwgebruiker of woonconsument het voordeel gaat ontdekken, komen we in een stroomversnelling.
 
Domotica is HoTT
 
Referentie:
Gezondheidsraad (2013) Een gezond binnenmilieu in de toekomst. Den Haag: Gezondheidsraad, 2013; publicatienr. 2013/17. ISBN  978-90-5549-952-6
 

Serie artikelen House of Tomorrow Today
Jos Lichtenberg is hoogleraar bouwproductontwikkeling aan de TU/e en stichter van Slimbouwen. Hij realiseerde onlangs in Sterksel een woning in de geest van deze procesinnovatie. Daarnaast werden de uitgangspunten van Active House gevolgd, een vanuit de gebruiker ontwikkeld energieconcept. Daarmee is nu ook een energieleverende woning gerealiseerd.
Al met al is de woning een proeftuin voor toekomstgericht denken waarbij vanuit het totaalconcept marktpartijen gericht zijn uitgenodigd. Soms met bestaande innovaties, slim bijeen gebracht, soms met compleet nieuwe producten.
Deze serie gaat thematisch in op de vele aspecten rondom deze in Sterksel gerealiseerde woning, waarbij dit ook breder wordt getrokken richting ‘de markt’. De woning is namelijk niet ontwikkeld als doel op zich, maar als tussenstap onderweg naar morgen. Vandaar dat de woning House of Tomorrow Today (HoTT)’ is gedoopt. Gaandeweg wordt aldus met deze serie een toekomstbeeld geschilderd.