oPEN Lab – Integratie en monitoring van innovatieve energietechnologie
Wat is oPEN Lab?
Het oPEN Lab-project is een Europees innovatieproject dat onderzoekt hoe bestaande wijken kunnen evolueren naar positieve energiewijken (Positive Energy Neighbourhoods): buurten die over een jaar bekeken meer energie produceren dan ze verbruiken. Om de Europese klimaatdoelstelling van klimaatneutraliteit tegen 2050 te halen, worden nieuwe renovatiemethoden en energietechnologieën getest in realistische omstandigheden.
Het project loopt in Genk (België), Pamplona (Spanje) en Tartu (Estland) en brengt 33 partners uit 7 landen samen, waaronder bedrijven, onderzoeksinstellingen en lokale overheden. In Genk gebeurt dit onder meer in de wijken Tuinwijk Waterschei-Noord en Nieuw Texas, waar sociale woningen worden gerenoveerd en uitgerust met innovatieve energiesystemen.
Cast4All is één van die partners.
De uitdaging
Binnen het oPEN Lab-project wilden OpenThor en Stad Genk een realistische testomgeving creëren waarin nieuwe energie- en smart buildingtechnologieën getest konden worden. Tegelijk werden sociale woningen gerenoveerd met innovatieve en snelle renovatietechnieken, zoals prefab gevel- en dakelementen.
De technische uitdaging lag vooral in het samenbrengen van verschillende energiesystemen en sensoren binnen één geïntegreerde infrastructuur. In elke woning werden meerdere technologieën geplaatst — zoals warmtepompen, energieboxen, sensoren en thermostaten — vaak afkomstig van verschillende fabrikanten.
Bovendien verschilde het opzet per woning. Sommige installaties werkten met individuele energieboxen, terwijl andere systemen gedeeld werden door twee tot vier woningen. Al deze systemen moesten data aanleveren en waar nodig ook aangestuurd kunnen worden.
Voor het onderzoeksproject was het essentieel dat alle meetgegevens centraal beschikbaar waren, zodat installaties gemonitord en geoptimaliseerd konden worden via het SmarThor-cloudplatform van OpenThor.
Het aandeel van Cast4All
Cast4All zorgde binnen het project voor de integratielaag tussen de verschillende toestellen en systemen. Samen met de betrokken technologiepartners werd eerst onderzocht hoe de verschillende apparaten konden communiceren en welke protocollen daarvoor geschikt waren.
Via Cast4All-gateways werden de installaties gekoppeld zodat ze uitgelezen en aangestuurd konden worden. In de praktijk werd voornamelijk gewerkt met het Modbus-protocol, een van de protocollen die door de betrokken toestellen ondersteund werd.
Daarnaast werd een 4G-router geïntegreerd, zodat installaties op afstand uitgelezen konden worden zonder afhankelijk te zijn van een vaste internetverbinding in de woning.
Al snel bleek echter dat Modbus-protocollen niet altijd vanzelfsprekend op elkaar zijn afgestemd. Verschillende fabrikanten gebruiken namelijk andere communicatie-instellingen. Samen met de partners werd daarom per installatie bekeken hoe de communicatie correct opgezet kon worden.
In sommige gevallen werden extra integratiestappen voorzien. Zo werd bijvoorbeeld een Siemens PLC gekoppeld via een BACnet/Modbus-converter, waardoor ook KNX-systemen konden worden ingelezen.
Een belangrijk onderdeel van de oplossing was het ontwikkelen van lokale backuplogica. Wanneer de cloudverbinding tijdelijk wegvalt, blijft de installatie lokaal functioneren zodat het comfort van de bewoners gegarandeerd blijft.
Via het systeem worden vandaag tot ongeveer 200 parameters per woning gemonitord, zoals temperaturen, energiestromen, thermostaatinstellingen en verschillende sensoren. De data worden beschikbaar gemaakt via een API, zodat onderzoekers kunnen nagaan hoe het systeem nog efficiënter kan werken en het verder kunnen optimaliseren.
Een concreet voorbeeld daarvan is de aansturing van het verwarmingssysteem. Door data uit thermostaatkranen en het buffervat te combineren, kan het systeem slimmer bepalen wanneer en hoe warmte wordt verdeeld. Zo kunnen kleppen in het buffervat en radiatorkranen beter op elkaar afgestemd worden, waardoor woningen sneller het gewenste comfortniveau bereiken met een lager energieverbruik.
Het resultaat
Dankzij de integratie door Cast4All beschikt het oPEN Lab-project over een betrouwbare datalaag waarin alle installaties samenkomen.
Voor het SmarThor-platform maakt het daardoor niet uit welk toestel waar aangesloten is of via welk protocol het communiceert. Cast4All zorgt ervoor dat meetdata en sturingssignalen bij het juiste apparaat terechtkomen.
Dit maakt het mogelijk om nieuwe algoritmes te ontwikkelen die installaties optimaliseren op basis van realtime data. Zo kon de lokale sturing van warmtepompen worden verbeterd, wat leidde tot een duidelijk hogere efficiëntie (COP).
Daarnaast levert het project waardevolle inzichten op in hoe verschillende technologieën in de praktijk samenwerken binnen innovatieve renovatieprojecten.
Uitdagingen tijdens het project
Omdat oPEN Lab een onderzoeksomgeving is, kwamen verschillende technische uitdagingen naar voren.
Zo bleek dat de geplande configuratie van installaties niet altijd volledig overeenkwam met de realiteit op het terrein. Soms ontbraken sensoren die volgens het plan aanwezig moesten zijn, of waren er extra toestellen geïnstalleerd. Voor elke woning werd daarom samen met de techniekers nagegaan welke componenten effectief aanwezig waren en hoe deze correct geïntegreerd konden worden.
Ook de grote hoeveelheid data — met metingen tot op minuutniveau — legde nieuwe uitdagingen bloot in data-interpretatie en validatie. Het project bracht daardoor verschillende verbeterpunten naar voren voor zowel het platform als de integratie van nieuwe toestellen.
Samenwerking
“Het oPEN Lab-project was voor ons een bijzonder leerrijke ervaring. Verschillende technologieën en fabrikanten moesten samenwerken binnen één systeem, en dat bleek vaak complexer dan verwacht. Door nauw samen te werken met partners en techniekers op het terrein konden we stap voor stap de puzzel leggen. Kennisdeling speelt daarin een belangrijke rol voor ons. De inzichten uit projecten zoals dit helpen ons om onze oplossingen verder te verbeteren en onze expertise te blijven uitbreiden.”
– Diederik De Coninck, Business Developer bij Cast4All