Enemmän vähemmällä

Tulevaisuuden älykäs kaupunki on tekemistä vaille valmis. Pullonkaulana ei ole enää teknologia, vaan älykkäiden rakennusten bisnesmallit ja datarajapinnat.

Uutinen on julkaistu ABB Oy:n power-asiakaslehden numerossa 3/2017.

Tämä juttu löytyy Slideshare-palvelusta: www.slideshare.net/ABBSuomi



Elämä tulevaisuuden kaupungissa kuulostaa mukavalta, jos professoreita on uskominen. “Kaupunkien päästöt pienenevät, uusiutuvan energian osuus kasvaa, liikenne sähköistyy”, Aalto-yliopiston työelämäprofessori Heikki Ihasalo listaa.

“Helppous ja sujuvuus ovat älykkään kaupungin tuntomerkkejä. Asiat sujuvat, liikenneruuhkia ei ole, palvelut ovat saatavilla nykyistä helpommin ja päästöt ympäristöön pienenevät. Muutoksen mahdollistaja on uusi teknologia”, kertoo VTT:n tutkimusprofessori Miimu Airaksinen.

Termi älykäs kaupunki viittaa muutokseen, jossa ihmisten elämänlaatu kaupungeissa paranee ja samanaikaisesti ympäristön kuormitus vähenee – kiitos uuden teknologian. Esimerkiksi kelpaa ajoneuvotekniikka, joka on edennyt huimin harppauksin: pakokaasupäästöt ovat pienentyneet, mutta suorituskyky parantunut, matkustajien mukavuudesta puhumattakaan.

“Olemme jo tottuneet siihen, että autossa voimme säätää penkin ja ilmastoinnin juuri kuten haluamme. Mutta työpaikka voi olla koppitoimisto, jossa ainoa säätömahdollisuus on valokatkaisin oven pielessä”, Ihasalo havainnollistaa.

Rakennusala seuraa kuitenkin perässä. Suuntaa näyttää esimerkiksi haastattelupaikka, Aalto-yliopiston uusi oppimiskeskus. Värikkäillä sohvilla istuvat professorit muistavat kellaritilan opiskeluajoiltaan synkkänä kirjavarastona. Nyt kirjat ovat bittimuodossa ja tilalla yliopistoväkeä ympäri vuorokauden palvelevat opiskelu- ja ryhmätyötilat.

“Tilankäyttö on tehostunut. Kun tämä oli kirjasto, täällä oli muutama hassu ihminen. Nyt tilat ovat täynnä”, Ihasalo sanoo. “Viihtyisät tilat kannustavat opiskelemaan ja tekevät työstä tuottavampaa”, Miimu Airaksinen pohtii.

Älykkyys hiipii kaupunkeihin esimerkiksi sähköverkon kautta
“Sähköverkkojen älykkyys lisääntyy vauhdilla”, toimialajohtaja Harri Liukku ABB:ltä toteaa. Uutta ajattelua edustaa esimerkiksi Helsingin Kalasataman asuinalue, jonka sähköverkon rakentumista Miimu Airaksinen kertoo seuraavansa mielenkiinnolla. Kaksisuuntaiseen älyverkkoon voi kytkeä paitsi kuormia, myös tuotantoa, esimerkiksi talokohtaisia aurinkovoimaloita. Tuotannon ja kulutuksen vaihteluita tasaa megawatin sähkövarasto, ja osassa asuntoja myös sähkönkulutusta voidaan ohjata etänä. Näin myös kysyntä saadaan joustamaan huippukulutuksen aikaan.

“Jos tällaiset järjestelmät saadaan toimimaan myös muualla, vaikutukset ovat todella suuria”, Airaksinen toteaa.

Tulevaisuuden ilmastotalkoissa kaupunkien pitää leikata päästöjään murto-osaan nykyisestä. Pelkästään rakennusten älykkään automaation säästöpotentiaali on valtava. Esimerkiksi ilmanvaihtoa voisi reaaliaikaisen anturitiedon ja ihmisten sijainnin perusteella ohjata nykyisiä aikaohjauksia paljon energiatehokkaammin. “Avainsana on reaaliaikaisuus. Jos ilmanvaihtoa ohjataan kuvitelluilla profiileilla, ei lopputulos ole käyttäjänkään kannalta hyvä”, Harri Liukku muistuttaa.


Tulevaisuuden kaupunki muuttuu myös ulkoisesti. Esimerkiksi parkkipaikkojen tarve vähenee, kun autoja ei hankita enää omaksi, ja ajamisestakaan ei tarvitse enää huolehtia itse. “Tuleeko parkkipaikoista viheralueita vai kahviloita”, pohtii VTT:n tutkimusprofessori Miimu Airaksinen (kuvassa vasemmalla).

“Googlen ja Applen mobiilipalvelut ovat hyviä kirittäjiä rakennusalalle. Pian kuluttajat vaativat, että minulla pitää olla käyttöliittymä myös tähän taloon, haluan kommunikoida talon kanssa ja antaa palautetta”, kuvailee Heikki Ihasalo, Aalto-yliopiston työelämäprofessori.

ABB:n teknologialla rakennettu mallialue Kalasatama hyödyntää sekin vasta pientä osaa uuden teknologian mahdollisuuksista. Asukkaiden arki tuottaa valtavan datavirran reaaliaikaisesta pistorasiakohtaisesta sähkönkulutuksesta aina asunnon lämpötilaan ja vedenkulutukseen. Dataa ei kuitenkaan päädy vielä hyötykäyttöön, esimerkiksi poikkeavan vedenkulutuksen laukaisemina automaattisina vikailmoituksina suoraan huoltoyhtiöön. “Tai hana voisi sulkea itse itsensä, teknologia on olemassa”, Miimu Airaksinen ehdottaa.

Tämä on professorien mukaan älykaupungin rakentajien suuri haaste: teknologia on jo täällä, mutta dataa hyödyntävät älypalvelut puuttuvat. Tarvetta kuitenkin olisi. Miimu Airaksinen muistuttaa, että rakennusten kustannuksista jopa 80 prosenttia syntyy käytön aikana, vain 20 prosenttia rakennusvaiheessa.

Yksi selitys energiaa säästävän älyteknologian hitaaseen yleistymiseen on rakentamisen nykyinen investointimalli. ”Jo hankkeen alussa pitäisi saada mukaan elinkaaren aikaiset palveluntoimittajat ja käyttäjät, joiden elämä helpottuu, kun uusi teknologia varoittaa vesivuodoista tai optimoi olosuhteita käyttötilanteen mukaan”, Airaksinen ehdottaa.

Työelämäprofessori Ihasalolla on paljon kokemusta rakennushankkeista, joissa älyratkaisut karsiutuvat toteutuksen aikana yksi kerrallaan. “Rakennushankkeisiin tarvittaisiin joku taho, joka varmistaa, että alkuvaiheen tavoitteet toteutuvat, niin ne näkyisivät toimivina palveluina käyttäjälle”, Ihasalo pohtii.

Professorit kaipaavat alalle uudenlaisia ansaintamalleja, joissa maksetaan seinien sijaan käytöstä tai palveluista. Ihasalo ehdottaa, että suuret kertainvestoinnit voisivat kohdistua vain rakennuksen kuoreen, nopeasti ikääntyvä tekniikka taas hankittaisiin palveluna. “Rakennuksen rungolla on pitkä elinkaari, talotekniikalla paljon lyhyempi ja uudella digitaalitekniikalla ehkä vain viisi vuotta.”

"Rakentamisessa mietitään harmillisen usein vain alkuinvestointia, vaikka rakennusten elinkaari mitataan jopa sadoissa vuosissa. Esimerkiksi vanhustenhuollossa rakennusvaiheen pieni investointi anturitekniikkaan saattaa tuoda huomattavia säästöjä tulevaisuudessa”, toteaa Harri Liukku, ABB rakennusteollisuuden toimialajohtaja.
Rakennusten tuottama sensoritieto lisääntyy nopeasti, mutta mittausdatan matkalla hyödyllisiksi palveluiksi on mutkia. “Usein puuttuu taho, joka hallinnoisi ja jakaisi dataa”, Harri Liukku on huomannut monissa asiakasprojekteissa. Standardit rajapinnat ovat kuitenkin ratkaiseva tekijä, kun kaupungista rakennetaan nykyistä älykkäämpää. “Dataa on jo nyt hirveästi, mutta jos ei ole riittävästi standardirajapintoja, ei synny liiketoimintaa. Samaan aikaa täytyy kuitenkin jättää väljyyttä innovaatioille, kaikkea ei voi standardisoida”, Airaksinen toteaa.

Myös Heikki Ihasalon visiossa älykkäästä kaupungista rajapinnoilla ja avoimella datalla on merkittävä rooli. “Älykkäässä kaupungissa jaetaan yhä enemmän julkista dataa ja päätöksenteon taustoja avoimesti kaikkien käyttöön." Asukkailleen älykäs kaupunki merkitsee helppoutta ja entistä parempia palveluja. “Teknologia auttaa meitä arjessa, ei tarvitse muistaa ostoslistoja, vaan päivittäistavarat ilmestyvät pikemminkin itsekseen jääkaappiin", Ihasalo kuvaa.

Harri Liukku näkee kaupungin roolin mahdollistajana, joka voisi toimia vaikka datavarantojen portinvartijana. “Miksei kaupunki voisi olla taho, joka kerää datan ja jakaa sitä kaikille toimijoille?” Liukku pohtii.

Lopuksi puhe kääntyy kuluttajien keskeiseen rooliin. Miimu Airaksinen kehottaa miettimään, miten paljon kuluttajat ovat valmiita maksamaan vaikkapa asuntonsa kaakeleista. “Älykäs ilmanvaihtokone saattaa olla halvempi investointi ja vaikutus asumisoloihin kertaluokkaa suurempi. Mutta pitää tehdä ymmärrettäväksi, miksi teknologiaan kannattaa investoida.”

Kaupungin älykkyydestä on tullut puheenaihe yllättävän nopeasti. Erilaisia kokeiluja on käynnissä paljon, mutta rakentamisen arkeen älyratkaisuilla on vielä matkaa. “Liiketoiminnan löytyminen on ainoa tapa, jolla nämä ratkaisut yleistyvät,” Miimu Airaksinen toteaa.

ABB pitää älykkään kaupungin pyörät pyörimässä
  • 75 % eurooppalaisista asuu jo kaupungeissa, koko maailman väestöstäkin jo yli puolet ja vuoteen 2050 mennessä yli 70 %.
  • Energiankulutuksesta 75 % tapahtuu kaupungeissa, kasvihuonekaasupäästöistä jopa 80 %.
  • Älykkään kaupungin kehityshankkeet vastaavat alati paisuvien kaupunkien haasteisiin. Ne pyrkivät parantamaan ihmisten elämänlaatua ja samalla vähentämään ympäristön kuormitusta. Tämän mahdollistaa uusi teknologia.
  • ABB on älykkään kaupungin teknologiatoimittaja. Sen tuotteet pitävät älykkään kaupungin infrastruktuurin pyörimässä, kaupunkien sähkö- ja vesihuollosta aina globaaliin pankkitoimintaan, verkkopalveluihin ja kauppaa pyörittäviin konesaleihin.
Älykkään kaupungin rakentaja törmää väistämättä ABB:n tuotteisiin. “ABB:llä on ratkaisuja koko energiaketjun tehostamiseen, sähköasemista aina sähköautojen lataamiseen ja kotien aurinkosähköjärjestelmiin”, ABB:n Harri Liukku toteaa. Sähköverkon älykkyyden lisääntyminen merkitsee, että kuluttajista tulee osa sähköjärjestelmää.

“Älykkäässä sähköverkossa me käyttäjät olemme keskiössä. Verkon kaksisuuntaisuus mahdollistaa uudet palvelut, esimerkiksi kysyntäjouston“, Harri Liukku pohtii.

Sensoritekniikan vyöry koteihin näyttää jo alkaneen, ja yhä useammat laitteet osaavat tulevaisuudessa kommunikoida keskenään. “Kun taustalle saadaan vielä standardit rajapinnat, antaa infrastruktuuri mahdollisuuden toteuttaa ihan uusia asioita.”

ABB:n vuosikymmenien kokemus teollisuuden automaatiotoimittajana antaa hyvät lähtökohdat myös älykkäiden kaupunkiympäristöjen rakentamiseen. “Tehdasympäristöissä ABB:n voimakkaimmin kasvava alue on tällä hetkellä robotiikka. Pian sama teknologia on tulossa rakentamiseen ja liikenteeseen”, Harri Liukku kertoo.


Teksti: Petja Partanen, kuvat: Timo Kauppila

    •   Peruuta
      • Twitter
      • Facebook
      • LinkedIn
      • Weibo
      • Tulosta
      • Lähetä
    •   Peruuta
    seitp202 554ec6eff42ff881c12581e50047469c