Digital twins zorgen voor doorbraak in duurzame bouw

By Linda Bak

De bouwsector is verantwoordelijk voor ongeveer een derde van de uitstoot van broeikasgassen. Tegelijkertijd is de bouw onmisbaar bij het realiseren van nieuwe woningen, industrie en infrastructuur. Tijd voor verandering dus. Digitalisering is een van de belangrijkste aspecten in een duurzamere bouw.

Stel je voor: je gaat een huis verbouwen. Alle materialen die je normaal gesproken ‘weggooit’ kun je nu scannen met een app. De app herkent het product en ziet in welke staat het is. Zo weet je direct hoe je het kunt hergebruiken. Ook is meteen duidelijk voor welke producten eventueel een tweedehands markt is. Dat kan de transitie naar een circulaire economie aanzienlijk versnellen, daar is onderzoeker en docent bij InHolland Tilmann Koster van overtuigd. Hij is begonnen met het ontwikkelen van een algoritme om dakpannen te herkennen. Koster traint het algoritme met foto’s van verschillende dakpannen – er zijn tientallen modellen – om er uiteindelijk voor te zorgen dat het alle soorten dakpannen van elkaar kan onderscheiden. Uiteindelijk moet dit voor alle materialen en producten mogelijk worden.

Van elkaar leren

De presentatie van Koster op de researchdag over digitalisering van 4TU.Bouw, een samenwerkingsverband tussen de vier technische universiteiten en veertien hogescholen in Nederland, was er een van velen. Wetenschappers/onderzoekers en studenten presenteren hun lopende onderzoeken aan elkaar en wisselen kennis en ervaring uit. Van praktische vragen over bijvoorbeeld cyber security en privacy tot de inzet van compleet nieuwe tools, alles komt voorbij. “Door informatie met elkaar te delen leren we van elkaars ervaringen. Zo komen we uiteindelijk tot het beste resultaat”, aldus Giorgio Agugiaro. Hij is assistent-hoogleraar 3D geografische informatie aan de TU Delft en medeorganisator.

Digital twins in de hoofdrol

Om de grote uitdagingen van deze tijd op te lossen, is samenwerking essentieel, aldus Volker Coors in zijn keynote. Hij is vicepresident Research and Digitization aan de HFT Stuttgart University of Applied Sciences. Hij ziet – net als veel andere sprekers – digital twins als belangrijk middel voor een duurzamere stad.

Door de energiebehoefte van een gebouw in kaart te brengen, kan een digital twin bijvoorbeeld het energieverbruik optimaliseren. Aan de hand van de gegevens kunnen – al dan niet automatisch – beslissingen worden genomen over de inzet van hernieuwbare energie en energiebesparende maatregelen. Bij de ontwikkeling en het gebruik van digital twins is het volgens Coors essentieel om mensen – de eindgebruikers – een stem te geven. “Mensen moeten meedoen in het systeem, met alleen tools kom je er niet. Maar, menselijk gedrag is lastig te voorspellen, dat maakt het een complex geheel.”

Circulair en duurzaam

Naast de digital twin is Building Information Modeling (BIM) een veelbesproken technologie. BIM een digitaal 3D-model van een constructie, opgebouwd uit objecten waaraan informatie is gekoppeld. Zo is bijvoorbeeld in één oogopslag te zien waar alle kabels en leidingen lopen in een gebouw. Dit maakt het makkelijker voor verschillende partijen om samen te werken aan de bouw of het onderhoud van een gebouw. Verschillende onderzoekers en studenten richten zich op de verbetering van diverse aspecten binnen BIM. Zo wil onderzoeker Julia Kaltenegger van de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e) BIM gedetailleerder maken, door informatie over de materialen op te nemen.

Zo zien steden van de toekomst eruit: digitaal, veilig en duurzaam

Een brein voor gebouwen of een digitaal schaalmodel van een stad. Digitalisering is van cruciaal belang in de gebouwde omgeving.

Augmented Reality (AR) en Virtual Reality (VR) zijn ook een onderdeel van de digitalisering in de gebouwde omgeving. Rizal Sebastian, lector Future Urban Systems bij de Haagse Hogeschool en medeorganisator van de research dag, vertelt over een project waarin AR wordt ingezet om de campus waar de hogeschool onderdeel van is, klimaatneutraal te maken. Dit kan bijvoorbeeld gebruikt wordt bij het onderhoud van de gebouwen en ook bij onderwijs over klimaatneutraal bouwen.

Digitalisering is onmisbaar om de problemen in de bouw op te lossen. Agugiaro: “Nieuwe modellen en technologieën zoals digital twins en AI verbeteren snel, maar we zijn er nog lang niet. We moeten blijven verbeteren. Het is bijvoorbeeld belangrijk dat we de standaardisering van gegevens verder stimuleren en een open cultuur (waar mogelijk) en hergebruik van data blijven aanmoedigen. Alleen dan kunnen we nieuwe technologie toepassen op grote schaal. Daar kunnen we de komende jaren nog veel stappen in zetten.”