The role of artificial intelligence in building smart cities

Artificial intelligence is one of the great promises of today’s technology. It is associated with the megatrend of digitalisation. At VTT, we set out to examine the relationship between this promise and urbanisation, another key megatrend shaping our future. We focused on where the two megatrends – digitalisation and urbanisation – converge, i.e., the smart city.

On 17 November 2017 we held a My Smart City workshop, where we asked what kind of opportunities do artificial intelligence and augmented reality offer for developing cities. What kind of data do cities have and how is it being used? What kind of future visions are there, and how could artificial intelligence and augmented reality contribute to joint development of cities? At the end of the workshop, we addressed ethical and psychological themes surrounding the subject.

In this blog, I will focus on artificial intelligence (AI), as it seems to provoke more contradictions and, at the same time, to provide new opportunities in the development of cities. Augmented reality (AR) is already a more widely approved phenomenon. AR can be used for visualising future solutions in urban environments for city dwellers and other decision-makers. This is a fantastic and useful thing, and, at the same time, it is great fun and fascinating to step into the future by wearing virtual glasses! However, in this context the opportunities offered by AI fascinate us even more, as they give people something to object to as well.

Having AI as a mayor?

The planning of city operations and environments is filled with decision-making that shapes the future. In a good decision-making process, information is first collected and analysed, and then a decision is made. Could AI handle this process, and perhaps even be better in it than, for example, a politician? AI can collect data automatically, and it understands the present situation on the basis of a large amount of source material. After this it can predict the future, and, on top of that, gradually learn more in the process. Someone has even suggested that AI could serve as a mayor for cities! It has also been said that AI is a way of keeping people far away from decision-making for as long as possible, and this way better decisions can be made without all kinds of appealing parties slowing down or disturbing the decision-making process.

But how could we trust a decision-maker that cannot distinguish a chihuahua from a blueberry muffin? Artificial intelligence cannot necessarily make this distinction; and even if it learned to do so little by little, in practice AI can only compare data with previous images, after being told what they represent. In other words, after seeing enough muffins and chihuahuas, it can begin to distinguish between them with reasonable certainty. AI therefore learns linearly. In that sense, it also sees the future as a continuum of the present. How could it handle societal transformations in which the direction of development changes?

AI always traces its origins in a person, a person who has his or her own values, culture, interests and understanding. Because AI is created by people, it is culturally embedded. Furthermore, the material collected by the machine, the analysis and decision-making reflect certain values and beliefs, in the same way as they would reflect human ones. If we want AI to analyse for us how effectively we could create a residential area with 25,000 inhabitants and 10,000 jobs, we teach it to make such analyses. Instead, if we wanted to have information on what would make 25,000 people satisfied with their residential area, we would need different starting points for the analysis.

In my personal opinion, the great potential lies in the discussing AI. We could, for example, install discussing benches or swings in parks or playgrounds, allowing us to collect information for decision-makers based on discussions between AI and citizens, while simultaneously creating an amusing discussion experience for citizens. At least my 8-year-old son likes to talk to and amuse himself by having conversations with the mobile phone AI. Someone in the park who sits down on a bench to rest for a while could either talk with the bench, if he or she so wishes, or tell it that I’m sorry, but today I don’t feel like talking.

In my opinion, another promising observation of the opportunities offered by AI is a joint intelligence, where an entity consisting of a human being and AI is capable of making better decisions than earlier. One example of this could be a process, where AI is used for collecting data and making a rough analysis of it. The results of this rough analysis would then be given to people to process, allowing their experience and everyday understanding to affect the analysis. Basically, we are already implementing such a process when using, say, a navigator. If we have earlier experience-based information on the route being selected, we may even select a route opposed to the one suggested by the navigator. In other words, we do not allow the navigator AI to guide us when we do not need any guidance.

However, large masses of data are often impossible to process logically by human brain; here, the AI can be of assistance. As suggested by AI researcher Timo Honkela, we can also believe that we could enhance democracy in decision-making by using AI; the use of AI would allow thousands or even a higher number of people to participate in the decision-making process for real. In other words, AI could really be an integral element of a smart city, a supportive tool for decision-making. I still keep on hoping that this kind of development would become stronger, but in such a way that we, the people, stay in control of how things are managed.

Read more:  www.vttresearch.com/sustainable-and-smart-city

Nina_Wessberg
Nina Wessberg
Research Team Leader, VTT
nina.wessberg(a)vtt.fi
@NintsuW

 

This blog is the first in our series of blogs focusing on artificial intelligence and augmented reality in the operating environment of smart cities. The next articles in the series will be published under VTT blogs during the early months of 2018. With this series of blogs, we wish to enliven the debate about artificial intelligence and augmented reality.

Tekoäly fiksun kaupungin rakentamisessa

Tekoäly on aikamme teknologian suuri lupaus. Se liittyy digitaalisuuden megatrendiin. Lähdimme VTT:llä pohtimaan tämän lupauksen suhdetta kaupungistumiseen eli toiseen keskeiseen tulevaisuutta suuntaavaan megatrendiin. Kohdistimme huomiomme siihen missä megatrendit, digitaalisuus ja kaupungistuminen kohtaavat eli fiksuun kaupunkiin.

Pidimme 17.11.2017 My Smart City -työpajan, jossa kysyimme millaisia mahdollisuuksia tekoäly ja yhdistetty todellisuus tarjoavat kaupunkien kehittämiseen? Millaista tietoa kaupungeissa on ja kuinka sitä hyödynnetään? Millaisia tulevaisuuden näkymiä on ja miten tekoäly ja yhdistetty todellisuus voivat auttaa yhteiskehittämisessä kaupungeissa? Työpajan lopuksi pureuduimme eettisiin ja psykologisiin teemoihin aiheen ympärillä.

Keskityn tässä blogissa tekoälyyn, koska se tuntuu herättävän enemmän ristiriitaisuuksia ja samalla uusia mahdollisuuksia kaupunkien kehittämisessä. Yhdistetty todellisuus on laajemmin jo hyväksytty juttu. Yhdistetyn todellisuuden avulla voidaan visualisoida kaupunkilaisille ja muille päätöksentekijöille tulevaisuuden ratkaisuja kaupunkiympäristössä. Tämä on todella hieno ja hyödyllinen juttu, ja samalla on hauskaa ja kiehtovaa siirtyä tulevaisuuteen virtuaalilasit silmillä! Tekoälyn mahdollisuudet kiehtovat nyt tässä enemmän siksi, että siinä on myös jotain vastustettavaa.

Tekoälystä pormestari?

Kaupunkien toimintojen ja ympäristön suunnittelu on täynnä päätöksentekoa, joka luo tulevaisuutta. Hyvässä päätöksentekoprosessissa kerätään tietoa, analysoidaan se ja sitten tehdään päätös. Voisiko tämän prosessin hoitaa tekoäly, ehkä paremmin kuin esimerkiksi poliitikko? Tekoälyllähän voidaan automaattisesti kerätä tietoa, ja se ymmärtää nykytilan isoon aineistoon perustuen, ja pystyy sitten ennustamaan tulevaa, ja sitten se vielä oppii pikku hiljaa. On jopa esitetty, että kaupunkien pormestari voisikin olla tekoäly! Sanottua on myös, että tekoälyn avulla pidetään ihmiset mahdollisimman kaukana päätöksenteosta mahdollisimman pitkään, ja näin saadaan aikaiseksi parempia päätöksiä, joissa kaikenlaiset valittajat eivät pääse hidastamaan ja sotkemaan päätöksentekoa.

Mutta, kuinka voisimme luottaa päätöksentekijään, joka ei erota chihuahuaa mustikkamuffinsista? Tekoälyhän ei välttämättä osaa tätä erottelua, ja vaikka se oppisikin pikku hiljaa, niin käytännössä tekoäly osaa vain verrata tietoa aiempiin kuviin, joista sille on kerrottu mitä ne esittävät. Eli nähtyään tarpeeksi monta muffinssia ja tarpeeksi monta chihuahuaa, se alkaa kohtuullisella varmuudella erottaa ne toisistaan. Tekoäly oppii siis lineaarisesti ja siinä mielessä näkee myös tulevaisuuden nykyisyyden jatkumona. Miten se osaisi käsitellä yhteiskunnassa tapahtuvia murroksia, joissa kehityskulkujen suunta muuttuu?

Tekoäly on aina ensin jonkun ihmisen alkuun laittama, jonkun ihmisen, jolla on omat arvonsa, kulttuurinsa, intressinsä ja ymmärryksensä. ja koska tekoäly on ihmisen tekemä, niin se on kulttuuriin sidottua. Niin myös sen keräämä aineisto, analyysi ja päätöksenteko kuvastavat joitain arvoja ja uskomuksia, ihan niin kuin meidän ihmistenkin. Jos haluamme, että tekoäly analysoi meille, kuinka tehokkaasti saamme aikaiseksi 25 000 ihmisen asuinalueen, jossa on 10 000 työpaikkaa, opetamme sen tekemään tällaisia analyysejä. Sen sijaan, jos haluaisimme tietoa siitä, kuinka 25 000 ihmistä olisi tyytyväinen asuinalueellaan, meidän on perustettava analyysi jotenkin muuten.

Suuri potentiaali on minun mielestäni keskustelevassa tekoälyssä. Voisimme esimerkiksi asentaa puistoihin tai leikkikentille keskustelevia penkkejä tai keinuja, joiden avulla samanaikaisesti kerättäisiin tekoälyn ja kansalaisen välisistä keskusteluista tietoa päätöksentekijöille, ja samanaikaisesti tehtäisiin kaupunkilaisille hauska keskusteluelämys. Ainakin oma 8-vuotias poikani juttelee ja pitää hauskaa mielellään puhelimen tekoälyn kanssa. Puiston penkille levähtämään istunut kulkija voisi halutessaan joko jutella penkin kanssa, tai sanoa sille, että olen pahoillani, mutta tänään minua ei keskusteluta.

Toinen mielestäni lupaava huomio tekoälyn mahdollisuuksista on yhteisäly, jossa ihmisen ja tekoälyn muodostava kokonaisuus kykenee aiempaa parempiin päätöksiin. Esimerkki tällaisesta voisi olla prosessi, jossa tekoälyn avulla kerätään tietoa ja analysoidaan se karkeasti. Tämä karkea tulos annetaan sitten ihmisten käsittelyyn, jolloin kokemus ja arkiymmärrys pääsevät vaikuttamaan analyysiin. Käytännössähän toteutamme tällaista prosessia jo esimerkiksi navigaattoria käyttämällä. Jos meillä on aiempaa kokemustietoa valittavana olevasta reitistä, saatamme jopa valita navigaattoria vastustavan reitin. Navigaattorin tekoäly ei siis pääse ohjaamaan meitä silloin, kun emme tarvitse ohjausta.

Laajoja tietoaineistoja on kuitenkin usein mahdotonta käsitellä ihmisaivoin loogisesti; tässä tekoäly voi auttaa meitä. Voidaan myös esimerkiksi tekoälytutkija Timo Honkelan ajatusten ohjaamina, uskoa, että tekoälyn avulla voisimme lisätä demokratiaa päätöksenteossa; tekoälyn avulla tuhannet tai jopa useammatkin ihmiset voisivat osallistua päätöksentekoprosessiin ihan oikeasti. Tekoäly voisi siis oikeasti olla fiksun kaupungin olennainen elementti, päätöksentekoa tukeva työkalu. Kyllä minä edelleen toivon, että kehitys vahvistuu tähän suuntaan, mutta niin, että me ihmiset pysymme kuitenkin asioiden hallinnan johdossa.

Lue lisää:  www.vttresearch.com/sustainable-and-smart-city

Nina_Wessberg
Nina Wessberg
Research Team Leader, VTT
nina.wessberg(a)vtt.fi
@NintsuW

 

 

Tämä blogi on ensimmäinen tekoälyä ja yhdistettyä todellisuutta fiksun kaupungin toimintaympäristössä tarkastelevassa blogisarjassamme, joka tullaan tästä eteenpäin julkaisemaan VTT:n blogeissa vuoden 2018 alkupuolella. Blogisarjan avulla haluamme elävöittää tekoälystä ja yhdistetystä todellisuudesta käytävää keskustelua.

The mining industry faces similar social challenges around the world – and applies the same solutions

Australia is a big country, with a big mining industry: mining accounts for a fifth of the national economy.

Finland is a small country and we have a relatively small mining industry. In Australia, mines tend to be located in the wilderness and far from large settlements. Employees are flown to the mines for a certain work period and then flown home on leave. In Finland, in addition to environmental issues, subjects of discussion include regional economic development in mining municipalities, the importance of mines to the local economy, the settlement of employees’ families, local kindergarten places etc. So, in Finland we think in terms of building a normal, local lifestyle around possible mining operations, while in Australia miners leave their homes behind to journey to work through the trackless wilderness.

The position of residents in the proximity of mines is a subject of discussion – and measures taken – in both countries. Measures taken or not taken during and after the closure of mines are also a source of controversy. Various stakeholders with a range of needs operate close to the sector in both countries. In both, the financial success of mines depends on the same world markets. Both countries also seem to be engaged in a discussion of whether it makes sense to extract minerals, including large quantities of coal in Australia, and export them as raw materials without refining them into products further up the value chain.

Communications are difficult

Since Australia is such a key mining country, we agreed that it would be useful to ask antipodean experts how they handle stakeholder issues and what a responsible mining industry means in Australia. We interviewed just over twenty Australian mining industry professionals to find out about good practices.

The result was slightly surprising. We found no dramatic improvements on Finnish practices despite assuming that – in a big country with a long mining tradition – everything would be at least a little better than here. Both Australia’s and Finland’s mining industries have the same pressure points. In terms of the authorities’ impartiality or lack of it, challenges arise in the general perception that the authorities are too favourable towards the mining sector. Communication between different stakeholders is generally viewed as difficult in places. Keeping abreast of changes in the business environment – and changing mining operations accordingly – is important to ensuring that the sector’s activities remain acceptable in both Finland and Australia.

The corporate cultures vary in both countries; some companies are more communications and interaction-oriented than others – some communicate openly on their affairs, while others do not. Regardless of whether they operate in Finland or Australia, companies find it difficult to truly incorporate social responsibility issues in their strategies and operations. In addition, the tools used by Australians are no more effective than those used by their Finnish counterparts. We have similar management system tools – informal briefings are organised for locals, at which issues are discussed in language they understand, and so on.

Responsible persons and lobbying are genuinely beneficial

We also made some useful discoveries. The interviewees mentioned at least two noteworthy practices, even if they have not yet been tried out in full in Australia:

  1. The hiring of an experienced and wise expert on the mining process, who can see the big picture and interact well with various stakeholders.
  2. The creation of a strong lobbying organisation for the mining industry, which develops and maintains tools enabling interaction between the mining industry and stakeholders.

Both practices are applied to some extent in Finland: consultants and research institutes are involved in mining processes. Together with companies, the Finnish Mining Association has done a good job of taking charge in areas such as the creation, development and maintenance of a social responsibility network and systems for the mining industry. It has also established joint social responsibility reporting for the sector. So Australia and Finland are moving in the same direction.

In conclusion, our interviews confirm that we can be highly satisfied with recent developments in social responsibility in the Finnish mining industry.

Nina_Wessberg

helena-wessman-jaaskelainen

Nina Wessberg, Senior Scientist
Twitter: @NintsuW

Helena Wessman-Jääskeläinen, Senior Scientist

Kaivosteollisuudella samanlaisia yhteiskunnallisia haasteita eri puolilla maailmaa – ja samat ratkaisut

Australia on iso maa, ja myös sen kaivosteollisuus on isoa: maan taloudesta viidesosa lepää kaivosteollisuuden varassa.

Suomi on pieni maa, ja meidän kaivosteollisuutemme on suhteellisen pientä. Australiassa kaivokset sijaitsevat yleensä oikeasti erämaassa kaukana asutuskeskuksista niin, että työntekijät lennätetään kaivoksiin aina tietyksi ajaksi ja sitten kotiin työrupeaman päätteeksi. Suomessa puhutaan ympäristöasioiden lisäksi kaivospaikkakuntien aluetaloudellisesta kehityksestä, kaivosten merkityksestä paikalliseen talouteen, työntekijäperheiden asuttamisesta, päiväkotipaikoista kaivospaikkakunnilla ja niin edelleen. Suomessa siis ajatellaan, että mahdollisen kaivosteollisuuden ympärille rakennetaan normaalia paikallista elämää, kun taas Australiassa matkustetaan kotoa tiettömien taipaleiden takana sijaitseville kaivoksille.

Molemmissa maissa asukkaiden asema kaivosteollisuuden puristuksessa aiheuttaa keskustelua ja toimiakin. Myös kaivosten sulkemisen aikaisten ja jälkeisten toimenpiteiden hoitaminen tai hoitamatta jättäminen aiheuttaa närää. Kaivosteollisuuden ympärillä toimivat sidosryhmät ovat erilaisia erilaisine tarpeineen molemmissa maissa. Kaivosten taloudellinen menestyminen on myös molemmissa maissa sidottu samoihin maailmanmarkkinahintoihin. Molemmissa maissa tunnutaan keskusteltavan myös siitä, onko mitään järkeä kaivaa mineraaleja, Australiassa myös hyvin paljon hiiltä, ja myydä ne raaka-aineena ulos maasta ilman, että niitä jalostettaisiin korkeatasoisiksi tuotteiksi.

Viestintä on vaikeaa

Koska Australia on niin merkittävä kaivosteollisuuden maa, totesimme, että olisi hyödyllistä kysellä sikäläisiltä asiantuntijoilta, miten he hoitavat kaivosteollisuuden sidosryhmäasioita ja mitä on vastuullinen kaivosteollisuus Australiassa. Haastattelimme hieman yli kahtakymmentä australialaista kaivosteollisuuden ammattilaista löytääksemme hyviä käytäntöjä.

Lopputulos hämmentää vähän. Emme löytäneet mitään kovin järisyttävän hienoa verrattuna Suomen käytäntöihin, vaikka oletimme, että isossa maassa, jossa on pitkät kaivosperinteet, kaikki olisi ainakin vähän paremmin kuin meillä. Samat kipupisteet ovat tunnistettavissa niin Australian kuin Suomen kaivosteollisuudessa. Haasteet liittyvät viranomaistoiminnan puolueettomuuteen tai puolueellisuuteen niin, että yleensä viranomaisia pidetään liian kaivosmyönteisinä. Ylipäänsä kommunikaatio eri sidosryhmien välillä koetaan paikoin vaikeaksikin toteuttaa. Yritysten toimintaympäristön muutosten seuraaminen ja toiminnan muuttaminen muutosten mukana on merkityksellistä niin Australiassa kuin Suomessakin, jotta toiminta pysyy hyväksyttävänä.

Yrityskulttuureissa on eroa molemmissa maissa; toiset yritykset ovat enemmän viestintä- ja vuorovaikutuspainotteisia kuin toiset, toiset kertovat avoimesti asioistaan, toiset eivät. Sekä Australian että Suomen maaperässä toimittaessa yrityksillä on vaikeuksia sisällyttää yhteiskuntavastuuasioita oikeasti strategioihinsa ja toimintaansa. Australialaisilla ei myöskään ole mitään tehokasta työkalua, joka olisi parempi kuin suomalaisilla käytössä olevat työkalut. Meillä on samanlaiset johtamisjärjestelmätyökalut, ja paikallisille asukkaille järjestetään vapaamuotoisia tiedotustilaisuuksia, joissa puhutaan heidän omalla kielellään, ja niin edelleen.

Vastuuhenkilöistä ja edunvalvonnasta on aitoa hyötyä

Jotain hienoakin toki löysimme. Haastateltavat toivat esiin ainakin kaksi varteen otettavaa toimintatapaa, joita tosin ei ollut vielä kovin painokkaasti kokeiltu Australiassa:

  1. Palkataan kaivosprosessiin kokenut ja viisas asiantuntija, joka pystyy hahmottamaan kokonaisuuden ja toimimaan hyvässä vuorovaikutuksessa erilaisten sidosryhmien kanssa.
  2. Rakennetaan vahva kaivosteollisuuden edunvalvontaorganisaatio, joka kehittää ja ylläpitää kaivosteollisuuden ja sidosryhmien väliseen vuorovaikutukseen työkaluja.

Molemmat toimintatavat toteutuvat jo jossain määrin Suomessa: konsultit ja tutkimuslaitokset ovat mukana kaivosprosesseissa, ja Kaivosteollisuus ry. yhdessä yritysten kanssa on ansiokkaasti ottanut ohjia itselleen mm. Kaivosvastuuverkoston ja yhteiskuntavastuujärjestelmien rakentamisessa, kehittämisessä ja ylläpitämisessä. Lisäksi se on rakentanut kaivoksille yhteistä yhteiskuntavastuuraportointia. Samaan suuntaan ollaan siis menossa Suomessa ja Australiassa.

Lopputulos haastatteluistamme siis on, että voimme Suomessa olla varsin tyytyväisiä kaivosteollisuuden yhteiskuntavastuullisuuden kehittymiseen viime vuosina.

Nina_Wessberghelena-wessman-jaaskelainen

Nina Wessberg, erikoistutkija
Twitter: @NintsuW

Helena Wessman-Jääskeläinen, erikoistutkija

Rakentamisen energiavallankumousta odotellessa

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

”Joko teillä on oma energiaekspertti”, kysyy viime viikon rautakauppareissulla käteen tarttunut Rakentamisen energia- ja neuvontapalvelujen opas energiatehokkaaseen asumiseen. Luulenpa, että harva omakotirakentaja tai taloyhtiön osakas nostaa kätensä vastaukseksi.

Pientalorakentamisen ja asunto-osakeyhtiöiden energiaratkaisut ovat kuluttajalle kuitenkin monimutkainen palapeli. Yhtä aikaa talon tontille sijoittelun, huonejaon, LVI-suunnittelun ja monen muun asian rinnalla pitäisi osata miettiä, mitä erilaiset energiaratkaisut vaativat suunnittelulta. Pitäisi myös löytää oikeassa vaiheessa oikeat asiantuntijat tarjoamaan vaihtoehtoja, asentamaan laitteet ja luomaan luottamusta siihen, että valittu energiaratkaisu on kustannustehokas ja kätevä säätää, käyttää ja huoltaa myös tulevaisuudessa. Jos käyttöön otetaan hybridiratkaisuja, joissa yhdistetään erilaisia energiantuotantoratkaisuja, kuten maalämpöä, aurinkoa ja vesitakkaa, järjestelmistä saattaa tulla ohjauksen ja säätöjen suhteen hyvinkin monimutkaisia. Järjestelmien digitaalisuus ja langattomuus puolestaan lisäävät uudenlaisen talotekniikan ”merkkihuollon” tarvetta.

Parasta energia on kuluttajalle silloin, kun sen saatavuutta ei tarvitse miettiä, varpaita ei palele eikä laskun maksaminen aiheuta päänsärkyä. Asumisen ja rakentamisen energiavalintoja tekevät kuluttajat odottavat energiaratkaisuilta ensisijaisesti vaivattomuutta, varmuutta ja edullisuutta.

Mediassa on päivä päivältä enemmän uutisointia hajautetun aurinkoenergian ja tuulisähkön tuotannon noususta ja erilaisista älykkäistä talotekniikkaratkaisuista. Asunto-osaketta kuitenkin harvemmin markkinoidaan uusiutuvan energian kohteena. Esimerkiksi kuluttajille suunnatuilla Asta-messuilla helmikuussa Tampereella uusiutuvan energian vaihtoehtojen esittely oli kovin suppeata: pienrakentajille tarjottiin lähinnä lämpöpumppuja. Ja lämpöpumpun he myös hyvin todennäköisesti valitsevat. Se on tullut jo tutuksi, testattu, maksaa itsensä kohtuullisessa ajassa takaisin ja sopii ilman päänvaivaa talopakettien ja LVI-suunnittelun perusratkaisuihin. Ja niitä näyttää olevan tarjolla. Tarjontako sittenkin määrää, mihin suuntaan rakennusten energiaratkaisuissa mennään? Eikö juuri kuluttajien pitäisi olla niitä, joiden toiveiden mukaan energiamarkkinat uusiutuvat ja vihertyvät?

Jotta muistakin uusista energiaratkaisuista tulisi lämpöpumpun kaltaisia helppoja ja automaattisia ratkaisuja rakentajille tai että uusiutuvan energian painoarvo asunto-osakkeen ostamispäätöksen taustalla olisi merkittävä, tarvitaan mukaan muutokseen niin talonrakentamisen ja talotekniikan kuin myös LVIS-suunnittelun ja osaamisen ammattilaisia. Keskeiseen asemaan nousevat rakennusyhtiöt, pääsuunnittelijat, LVIS-suunnittelijat, pientalorakentajille rakennuttamisneuvontaa antavat neuvontaorganisaatiot ja talopakettiyritykset. Myös kunnilla voisi olla nykyistä merkittävämpi ohjaava rooli kaavoituksen ja tontin luovutusehtojen kautta.

Asumisen energiaratkaisujen murros uusiutuvien, hajautettujen ja energiatehokkaiden ratkaisujen suuntaan on tyyppiesimerkki systeemisestä muutoksesta. Kuluttajat ja laitevalmistajat eivät yksin pysty sysäämään muutosta liikkeelle. Monet uudet energiaratkaisut ovat jo teknisesti kypsiä valtaamaan markkinoita. Esteet niiden laajemmalle käyttöönotolle ovat vakiintuneissa toimintatavoissa, rutinoituneissa käytännöissä ja siiloutuneessa osaamisessa.

Kyse on laajemmasta sosioteknisestä muutoksesta, jossa tekninen ja sosiaalinen muokkaavat toisiaan. Tuloksena on parhaimmillaan uudenlaisia kuluttajia, laitetoimittajia, liiketoimintamalleja ja sääntely- ja sopimusjärjestelyjä. Jonkinlaista asumisen energiavallankumousta enteilevät uudet innovatiiviset toimintamallit, kuten muun muassa aurinkopaneelien vuokrauskäytännöt ja orastava into alkaa itse tuottaa hajautetusti energiaa verkkoon, jopa asunto-osakeyhtiöiden toimesta. Markkinoille muodostunee myös aina vain enemmän kysyntää energiapalvelujen tuotantoon. Aika näyttää, onko näistä toimintamalleista uusiksi standardiratkaisuiksi.

Maria Åkerman, johtava tutkija

Nina Wessberg, erikoistutkija

An energy revolution is on its way in the construction sector

“Do you have your own energy expert?” asks the ‘RANE – energy-related advice for housing and building’ guide to energy-efficient dwelling. I bet that few builders of detached houses or owners of housing association shares would raise their hands.

The energy solutions available when building detached houses, or for housing associations, present consumers with a labyrinth of issues. While worrying about plot location, room layout, HVAC design and many other issues, residents also need to worry about the planning of various energy solutions. In addition, they need to find the right experts at the right time who are able to present options, install equipment and provide them with the assurance they need that their chosen energy solution will continue to be cost-efficient and easy to adjust, use and maintain in the future. Control and adjustment can become very complex if hybrid solutions are chosen that combine various types of energy production such as ground heat, solar power and water-heating fireplaces.  On the other hand, digitalised and wireless systems increase the need for a new kind of ‘brand management’ of building technology.

For consumers, energy is at its best when it is ‘on tap’, keeps their toes warm and the bills aren’t a headache.   Convenience, reliability and affordability are the keywords for consumers when making energy choices related to residence and building.

Increased production of distributed solar energy and wind power –and a range of new, intelligent building technology solutions – are attracting greater media attention as each day goes by. Despite this, housing is seldom marketed on the basis of renewable energy. For example, renewable energy options barely featured at the Asta fair for consumers held in Tampere in February; heat pumps were pretty well all that was on offer for small-scale builders – which is what they are most likely to choose. This is a familiar, tried and tested technology with a reasonable payback period that is an easy fit with home packages and basic HVAC solutions. And it is clearly available. So, is the development of residential energy solutions being dictated by supply? Shouldn’t it be consumer preferences that decide how the energy markets transform and ‘green up’?

For alternative energy solutions to become easy and automatic for builders in the same way as heat pumps – and for renewable energy to play a greater role in house purchasing decisions – experts in house building, building technology and HVAC design and implementation will have to be brought into the mix. This will put the spotlight on building companies, chief designers, HVAC designers, construction consultants advising home builders, and home package companies.   In addition, municipalities could play a greater role via planning and the terms and conditions of conveyancing.

The transition in residential energy towards renewable, distributed and energy-efficient solutions is a prime example of systemic change. Consumers and equipment manufacturers cannot kick off such transitions on their own. Many new energy solutions are already sufficiently mature, in technical terms, to conquer the markets. However, embedded practices, routines and overspecialisation present barriers to their wider use.

This is a question of a broader socio-technical change, in which technical and social factors intertwine. At best, the result is new types of consumers, equipment suppliers, business models and regulatory and contractual arrangements. Innovative business models – such as those based on the rental of solar panels and budding enthusiasm to engage in the self-production of energy within a distributed network, also among housing companies – suggest that a residential energy revolution of some kind is at hand. In addition, demand for energy services is increasing. Time will tell whether standard solutions arise from these new practices.

Maria Åkerman, Principal Scientist 

Nina Wessberg, Senior Scientist