Bouwstenen voor een schaalsprong

Dit is het laatste artikel uit een serie van drie, waarin we de voortgang van de missie Levensduurverlenging bespreken. In de eerdere artikelen hebben we de voortgang van de missie en drie belangrijke inzichten over systeembelemmeringen besproken. Maar hoe gaan we hiermee verder?

Op dit moment zien we vanuit TKI Bouw en Techniek zes belangrijke oplossingsrichtingen voor het maken van een schaalsprong in productiviteit en emissiereductie:

  • Artificiële intelligentie
  • Digital Twins
  • Voorspelbare bouwstromen
  • Innovaties in contracten
  • Industrialisatie en robotisering
  • Innovaties in bouwconcepten en materialen

Artificiële intelligentie (AI)

AI is misschien niet nieuw, maar door recente ontwikkelingen in generatieve AI is het nu veel toegankelijker voor een breder publiek. AI biedt enorme kansen voor de levensduurverlenging van gebouwen en infrastructuur, mits dit verantwoord wordt gebruikt. Bijvoorbeeld door op grote schaal de status van bestaande objecten te analyseren of door te ondersteunen in de prioritering van verduurzaming, versterking of verbetering binnen een portfolio.

Via TKI Bouw en Techniek hebben we over de rol van AI voor levensduurverlenging de afgelopen maanden verschillende papers  gepubliceerd en zijn we met de sector hierover in gesprek gegaan. Komende maanden werken we aan een programma om samen te werken aan de kansen, kennis en kader van AI voor levensduurverlenging.

Eén belangrijke randvoorwaarde voor AI (en tevens digital twins) is betrouwbare en veilige data. Het is daarom belangrijk dat we werken met open standaarden en data op een veilige manier kunnen delen. Dit wordt ondersteund door het Bestuursakkoord Digitalisering Gebouwde Omgeving , dat in oktober 2024 mede door TKI Bouw en Techniek is ondertekend. Deze afspraken zijn cruciaal voor de voortgang van de missie Levensduurverlenging.

Digital twins

Digital twins zijn digitale replica’s van fysieke situaties, die ons kunnen helpen bij het nemen van betere beslissingen over renovaties en ingrepen in bestaande gebouwen. De afgelopen jaren is de markt voor digital twins flink gegroeid. Het creëren van deze digitale kopieën gaat nu sneller, en ze worden steeds slimmer. Waar het eerst alleen ging om beschrijvingen en analyses, kunnen digital twins nu ook voorspellingen doen. Via programma’s als Toekomstbestendige Leefomgeving  en Dutch Metropolitan Innovations  wordt samengewerkt aan concrete oplossingen en de daarbij noodzakelijke voorwaarden. Ook samenwerkingsverbanden zoals Brains4Buildings en Fieldlab Camino  werken aan de ontwikkeling van digital twins voor gebouwen en infrastructuur. Nederland neemt hierin een leidende rol, wat ook is gebleken uit internationale bijeenkomsten.

Voorspelbare bouwstromen

Vanuit de sector wordt steeds vaker gevraagd om meer voorspelbare bouwstromen. Dit maakt het mogelijk om bestaande productiecapaciteit beter te plannen en maken investeringen in schaalbare innovaties en productiemiddelen rendabel. Dit resulteert in lagere kosten, hogere snelheid en bevordert de groei van zowel kapitaal- als arbeidsproductiviteit. Programma’s zoals Verbouwstromen en Samenwerking beheerorganisaties Noord-Hollandse bruggen en viaducten (SSRV)  werken hiervoor aan het slim clusteren van vraag en het ontwikkelen van de daarvoor benodigde sociale innovaties.

Innovaties in contracten

In het verlengde van voorspelbare bouwstromen zijn ook innovaties in contractvormen nodig. Aangezien een groot deel van de opgave publieke bouwwerken betreft, speelt de manier waarop we omgaan met aanbestedingen een belangrijke rol in het verhogen van de productiviteit. Bij veel versnippering en diversiteit kan dit echter ook vertraging veroorzaken.  Daarvoor is het nodig om meer in te zetten op relatief onbekende contractvormen zoals innovatie partnerschappen of het benutten van ruimte in de regelgeving om met meerdere beheerders samen aan te besteden. De aangekondigde herziening  van de Europese aanbestedingsregels  biedt kansen om deze werkwijzen beter af te stemmen op de praktijk.

Industrialisatie en robotisering

Voor een echte schaalsprong zijn industrialisatie en robotisering onmisbaar. In combinatie met digitalisering en voorspelbare bouwstromen kunnen innovaties in productieprocessen de versnelling bevorderen en zorgen voor een efficiënter gebruik van de schaarse arbeidscapaciteit. Het programma ‘Innovatie en opschaling woningbouw’ en het innovatieprogramma onderwijshuisvesting (IPOHV)   zetten hier sterk op in. Daarnaast is industrialisatie een van de doorsnijdende thema’s binnen het Nationaal Groeifonds programma Toekomstbestendig Leefomgeving . Deze processen leiden niet alleen tot efficiëntere productie, maar ook tot nieuwe businessmodellen en innovatieve samenwerkingsvormen in de keten.

Innovaties in bouwconcepten en materialen

Tot slot zijn er naast digitale, sociale en proces innovaties ook technische innovaties nodig in bouwconcepten en materialen. Dit varieert van versterkingstechnieken voor bruggen en verjongingscrème voor asfalt om de levensduur te verlengen, tot innovatieve gevelconcepten voor renovatie die een balans bieden tussen gezondheid, comfort en emissies.

Binnen het werkpakket levensduurverlenging van het infraconsortium van Toekomstbestendige leefomgeving worden bijvoorbeeld nieuwe ontwerpen en werkwijzen ontwikkeld en getest die het mogelijk maken om infrastructuur langer operationeel te houden.

Naast de behoefte aan nieuwe oplossingen die emissies verminderen, klimaatadaptief en circulair zijn, ligt er ook een grote uitdaging in het bieden van voldoende experimenteerruimte en het zorgen dat innovatieve oplossingen op grote schaal worden uitgerold en toegepast. In de programma’s die voortkomen uit de missie Levensduurverlenging is dit altijd een belangrijk aandachtspunt, om te voorkomen dat we na de eerste pilot stilvallen.

Samen aan de slag!

In de innovatieprogramma’s die voortkomen uit deze missie werken we aan de bovenstaande zes oplossingsrichtingen. We krijgen steeds beter inzicht in hoe we de benodigde schaalsprong kunnen maken. Heb jij ideeën of wil je bijdragen aan een van deze richtingen? Of mis je wellicht een belangrijke oplossingsrichting? Neem dan contact op met Anouk (anouk@tkibt.nl) of Bart (bart@tkibt.nl).

Belemmeringen voor levensduurverlenging

Dit is het tweede artikel uit een serie van drie, waarin we de belangrijkste lessen en vooruitgangen delen van de missie Levensduurverlenging. In dit deel duiken we dieper in drie belangrijke belemmeringen: huidige werkwijze in de sector, het ontbreken van een passende sectorinrichting voor levensduurverlenging en het feit dat missiegedreven innoveren nog relatief nieuw is. 

Het eerste artikel in deze drieluik nog niet gelezen? Lees deze hier!

Huidige werkwijze leidt tot onvoldoende schaalbare innovaties

In ons vorige artikel benadrukten we de urgentie van de opgave en de noodzaak om te versnellen. We moeten een schaalsprong maken van factor drie om de ambitieuze doelen voor een toegankelijke, gezonde en duurzame gebouwde omgeving in 2030 en 2050 te behalen. Maar de productiviteit blijft achter en het uitstromen van ervaren medewerkers vertraagt ons proces. Dit is niet alleen een uitdaging, maar ook een kans om het anders aan te pakken. 

De bouwsector werkt traditioneel projectmatig, wat betekent dat innovaties vaak lokaal blijven en geen brede impact hebben. Dit zorgt ervoor dat we geen schaalvoordelen behalen en niet de levensduurverlenging realiseren die we zo hard nodig hebben. Als we niet versnellen, dreigen we vast te lopen! We moeten nu actie ondernemen: bruggen kunnen onbruikbaar worden, woningen onveilig door funderingsschade, en we zullen niet bijdragen aan de benodigde emissiereducties om klimaatverandering tegen te gaan. 

Daarom moeten we samen de handen ineenslaan: overheid, markt, kennisinstellingen en de hele sector. Laten we inzetten op schaalbare digitale technologieën zoals digital twins en artificiële intelligentie. Laten we werken aan meer uniforme en voorspelbare bouwstromen. Dit maakt namelijk investeringen in en toepassen van industriële werkwijzen en oplossingen op grotere schaal mogelijk. 

 

Levensduurverlenging: een nieuwe benadering  

Levensduurverlenging is een relatief nieuwe benadering, maar noodzakelijk om de schaarste aan grondstoffen, emissiereductie en het aflopen van de technische levensduur van veel gebouwen en infrastructuur aan te pakken. De sector is traditioneel gericht op nieuwbouw en onderhoud, wat zichtbaar is in de expertise van de professionals en de manier waarop organisaties zijn ingericht. Echter, voor levensduurverlenging zijn andere kennis, kunde, systemen en processen nodig.  

Het ingrijpen in bestaande gebouwen en infrastructuur is daarbij ook nog eens context specifiek, omdat de historie van elk object invloed heeft op de aanpak en oplossingen. Bovendien moeten gebouwen tijdens renovaties zo goed mogelijk beschikbaar blijven voor bewoners en gebruikers. 

Levensduurverlenging als nieuwe benadering vraagt dan ook om diverse technische, proces en sociale innovaties. Deze innovaties dienen belemmeringen voor levensduurverlenging weg te nemen. In onze missie hebben we deze ingedeeld in vier innovatie lenzen: (1) Inzicht en vooruitzicht, (2) Maatregelen en technieken, (3) Programmatische aanpak, (4) Kennis ontsluiten en opschalen.

Missiegedreven innoveren moeten we nog leren

Binnen de bestaande bouw komen verschillende vraagstukken samen, zoals verduurzaming, klimaatverandering, funderingsschade en veranderende eisen van gebruikers. De gebouwde omgeving is bovendien een systeem dat andere sectoren, zoals zorg, industrie en logistiek, mogelijk maakt.

Toch blijft het onduidelijk wat er precies nodig is om deze uitdagingen aan te pakken en hoe dat het beste kan worden gerealiseerd. Alleen door te experimenteren en te leren van praktijkervaringen kunnen we ontdekken welke interventies echt impact maken.

Levensduurverlenging is een complexe maatschappelijke en economische uitdaging die naadloos aansluit bij de missiegedreven innovatiemethodiek. Deze aanpak plaatst een complexe maatschappelijke opgave centraal en stimuleert overheden, marktpartijen, kennisinstellingen en maatschappelijke organisaties om intensief samen te werken, continu te leren en zich aan te passen.

Binnen de missie levensduurverlenging fungeert TKI Bouw en Techniek als een neutraal platform dat deze innovatieaanpak faciliteert en helpt om belemmeringen te doorbreken.

Missiegedreven innoveren is nog relatief nieuw voor de ontwerp-, bouw- en technieksector. We zijn gewend te innoveren binnen het kader van specifieke projecten en opdrachtgevers. Missiegedreven innoveren werkt echter met andere spelregels, gericht op gelijkwaardigheid en samenwerking voor een gemeenschappelijk doel.

Deze werkwijze is ook nieuw voor veel betrokkenen, zoals ministeries, beheerders en marktpartijen. Het vraagt tijd en energie om van een missie naar concrete programma’s te komen waarin consortia samenwerken aan specifieke deelopgaven. Het ontwikkelen van financieringsinstrumenten zoals passende subsidies en het werken in consortia vraagt om flexibele spelregels die enerzijds passen bij de werkwijze van missiegedreven innoveren, anderzijds aansluiten bij de werkwijze in de sector.

Toch, door volharding en samenwerking met belangrijke partners binnen en buiten de sector, maken we stappen vooruit. Het vertrouwen in de missiegedreven aanpak groeit, en daarmee komen we dichter bij het realiseren van de innovaties die nodig zijn voor de levensduurverlenging van de gebouwde omgeving. Ook krijgen we steeds meer zicht op potentiële oplossingsrichtingen voor de opgave, dit bespreken we in het laatste artikel van deze reeks.

Wil je meer weten over de missie of de programma’s, neem dan contact op met Bart Brink (bart@tkibt.nl) en/of Anouk Bolsenbroek (anouk@tkibt.nl).

Levensduurverlenging van de gebouwde omgeving: grote stappen in 2024, groeiende impact in 2025

De missie Levensduurverlenging gebouwde omgeving gaat over een maatschappelijke opgave die ons allemaal raakt. Het doel? Het versterken, verduurzamen en verbeteren van bestaande woningen, utiliteitsgebouwen en civiele infrastructuur. Zo zorgen we ervoor dat deze gebouwde objecten niet alleen hun technische levensduur overstijgen, maar ook toekomstbestendig en optimaal inzetbaar blijven. En dit is geen kleine opgave: we hebben het over 8 miljoen woningen, 1 miljoen gebouwen, 87.000 kunstwerken en ongeveer 500.000 vierkante kilometer aan wegverhardingen die we moeten aanpakken.

Dit vraagt niet alleen om een enorme inzet van onze sector, maar ook om een schaalsprong in onze manier van werken – onze productiviteit moet verdrievoudigen. Want de arbeidsproductiviteit stijgt op dit moment maar langzaam, de uitstroom van kennis en ervaring neemt toe en tegelijkertijd blijft de adoptie van digitale technologie achter bij andere sectoren. Dit terwijl digitalisering juist enorme kansen biedt om de productiviteit aanzienlijk te verhogen.  Dit zijn grote maatschappelijke en sectorale vraagstukken die we samen moeten oplossen. Als katalysator voor schaalbare innovaties initieert en begeleidt het missieteam van TKI Bouw en Techniek programma’s waarin markt, kennis en overheid samenwerken. Zo versnellen we innovaties die nodig zijn om deze uitdaging aan te pakken.

In dit artikel, het eerste in een reeks van drie, blikken we terug op de belangrijke stappen die we hiervoor in 2024 hebben gezet en delen we onze doelen voor 2025.

2024: De eerste grote stappen

In 2024 hebben we als sector goede vooruitgang geboekt. We hebben met verschillende partners gewerkt aan concrete oplossingen die de gebouwde omgeving sterker, duurzamer en toekomstbestendiger maken.

Woningbouw:

  • Versterken: We hebben de funderingsproblematiek onder de loep genomen. De conclusie was helder: de sector heeft onvoldoende capaciteit om de huidige funderingsuitdagingen op te lossen. Dit is voor ons de basis om de samenwerking tussen de bouwsector, gebouweigenaren en kennisinstellingen te versterken in het zoeken naar innovatieve en schaalbare oplossingen.
  • Verduurzamen: In het programma Verbouwstromen hebben we samengewerkt aan het versnellen van de verduurzaming van de woningbouw. Door de vraag beter te clusteren, kunnen we bouwstromen voorspelbaarder maken. Dit helpt ons om de verduurzamingsprojecten sneller en efficiënter uit te voeren, wat weer bijdraagt aan de vermindering van de CO2-uitstoot.
  • Verbeteren: Tijdens de Woontop is het nieuwe innovatie- en opschalingsprogramma voor woningbouw gepresenteerd. Dit programma kijkt ook naar schaalbare innovaties die bestaande woningen beter benutten en hun levensduur verlengen – precies waar onze missie om draait.

Utiliteitsbouw:

  • Verduurzaming: Samen met het ministerie van Volkshuisvesting en Ruimtelijke Ordening en Invest-NL hebben we gewerkt aan het versnellen van de verduurzaming van maatschappelijk vastgoed . We organiseerden een sessie waarin we de belemmeringen voor opschaling in beeld brachten. Daarnaast zijn concrete innovaties ontwikkeld in programma’s als Brains4Buildings, dat helpt om data uit gebouwen beter te benutten voor een duurzamer en comfortabeler gebruik.
  • Verbeteren: We zijn actief betrokken geraakt bij het innovatieprogramma voor onderwijshuisvesting. We zorgen voor het inbrengen van innovaties uit de bredere sector. Belangrijke thema’s in dit programma zijn onder andere de inzet van parametrisch werken en industrialisatie.

Civiele infrastructuur: 

  • Versterken: We hebben de eerste stappen gezet richting een programma voor de versterking van bruggen en viaducten. Ook het Nationaal Groeifonds-programma Toekomstbestendig Leefomgeving heeft belangrijke vooruitgangen geboekt, zoals bij de levensduurverlenging van kademuren.
  • Verduurzamen: Binnen het verduurzamen van wegverhardingen hebben we eerste stappen gezet richting een programma om beter inzicht in de staat van bestaande wegverhardingen te verkrijgen. Dit biedt de basis voor slimmer onderhoud en verlenging van de levensduur van onze infrastructuur.

Digitalisering:

Digitalisering speelt een sleutelrol in deze missie. We hebben de rol van artificiële intelligentie en digital twins verder verkend en gepromoot. Een van de resultaten was de publicatie van de Position Paper AI en Levensduurverlenging. Hieruit bleek een grote behoefte aan meer samenwerking en kennisdeling om artificiële intelligentie succesvol toe te passen en de gebouwde omgeving te verduurzamen en te versterken.

De “twin transitie”: de overgang naar een duurzame economie gaat samen met de overgang naar een digitale economie.

 Wat hebben we geleerd?

2024 was een jaar van waardevolle leerervaringen. De geboekte vooruitgang is bemoedigd, maar toch blijven er uitdagingen: de adoptie van digitale technologie blijft achter, en er is meer samenwerking nodig binnen de keten om schaalbare innovaties te realiseren.

In het tweede deel van deze reeks zullen we dieper ingaan op de belemmeringen die we zijn tegengekomen, en in deel drie bespreken we de oplossingsrichtingen die we hiervoor hebben geïdentificeerd.

Wat staat er te wachten in 2025?

In 2025 bouwen we verder op de successen van 2024. Waar in 2024 we ons vooral gericht hebben op het initiëren van nieuwe programma’s, willen we in 2025 ons vooral richten op de uitvoering van programma’s. Dit om te komen tot concrete, schaalbare innovaties die bijdragen aan de opgaven waar we voor staan. De programma’s Verbouwstromen en Toekomstbestendige Leefomgeving zullen in 2025 diverse innovaties opleveren die de verduurzaming van de gebouwde omgeving versnellen.

Daarnaast zullen de publiek-private samenwerkingen (PPS) middelen via TKI Bouw en Techniek een nog grotere rol gaan spelen. We verwachten dat begin 2025 een aantal consortia gaan starten en publiceren binnenkort de 2025 regeling waar nieuwe voorstellen voor de PPS-middelen kunnen worden ingediend.

Dit artikel is de eerste stap in een reeks die we begin 2025 delen om jou, als professional in de sector, bij de missie te betrekken. Samen kunnen we deze uitdaging aan en werken aan een duurzamer, sterker Nederland. We kijken ernaar uit om in 2025 met jou samen te werken aan een toekomstbestendige gebouwde omgeving. Wil je meer weten over de missie of de programma’s, neem dan contact op met Bart Brink (bart@tkibt.nl) en/of Anouk Bolsenbroek (anouk@tkibt.nl).

Artificiële Intelligentie voor Levensduurverlenging

Het versterken, verbeteren en verduurzamen van bestaande woningen, utiliteitsgebouwen en civiele infrastructuur in Nederland is een grote en complex opgave. Voor deze uitdagingen is een grote groei in productiviteit nodig. Wij geloven dat innovatie de sleutel is om dit te bereiken, en artificiële intelligentie biedt daarbij veelbelovende mogelijkheden.

De adoptie van deze technologie in de gebouwde omgeving is echter nog relatief beperkt [1]. Slechts vijf procent van de bedrijven in de ontwerp-, bouw- en technieksector maakte in 2023 gebruik van artificiële intelligentie [2].

Om een stap te maken in het omarmen van de kansen en daarmee de adoptie, hebben we vanuit het missiegedreven innovatieprogramma Levensduurverlenging gebouwde omgeving, het initiatief genomen tot het opstellen van een position paper. Dit innovatieprogramma is een van de drie missiegedreven innovatieprogramma’s van TKI Bouw en Techniek.

Met deze paper geven we richting aan iedereen in de sector die de ontwikkelingen van artificiële intelligentie wil benutten, bij voorkeur samen met andere koplopers.

 In de paper lees je:

  • de levensduurverlengingsopgave waar we voor staan;
  • wat artificiële intelligentie is, en hoe het samenhangt met data en andere technologieën;
  • artificiële intelligentie voor levensduurverlenging (potentie en uitdagingen);
  • praktijkvoorbeelden van artificiële intelligentie;
  • randvoorwaarden voor het effectief inzetten van artificiële intelligentie.

Download de paper hier

 

[1] Artificial intelligence technology application in the building construction productivity: a systematic literature review, 2023, Adebowale, Agumba

[2] Stand van de bouw, de bouwsector in economisch perspectief, 2024, ABN AMRO

Branche bundelt krachten om onderhoud infrastructuur te versnellen

Als infrabeheerders en aannemers zo blijven doorgaan, dan loopt Nederland in een niet zo verre toekomst vast. Dat is het idee achter een nieuwe samenwerking waarin tientallen grote aannemers en opdrachtgevers zoeken naar manieren om het onderhoud van wegen en kunstwerken te versnellen. Niet met een enkel asfaltmengsel of een stuk beton, maar met grote ideeën om het onderhoud van honderden objecten straks slimmer aan te pakken. Bart Brink, senior programmamanager bij TKI Bouw en Techniek, vertelt erover in een gesprek met Infrasite.

Meer weten? Lees het hele artikel op infrasite.nl 

Exponentiële kracht van artificiële intelligentie draagt bij aan benodigde schaalsprong

Door Bart Brink, senior programmamanager Levensduurverlenging gebouwde omgeving 

 

De opgave om te komen tot een CO2 vrije en toekomstig bestendige ontwerp-, bouw- en techniek sector is groot en complex. Tegelijkertijd hebben we te maken met een groeiende krapte op de arbeidsmarkt en een achterblijvende productiviteitsgroei van de sector ten opzichte van andere sectoren. De behoefte aan innovaties die zorgen voor een schaalsprong in productiviteit is enorm: de renovatiegraad van maatschappelijk vastgoed zal met factor drie moeten versnellen richting 2028, en de productie rondom het vervangen en renoveren van infrastructuur dient op korte termijn meer dan te verdubbelen. 

Deze schaalsprong zal niet worden behaald als we huidige werkwijze en technieken incrementeel blijven verbeteren. Er is een meer transformationele, of zelfs disruptieve, aanpak  nodig. Met onder andere de inzet van digitale technologie. Deze digitale technologie kenmerkt zich namelijk door zijn schaalbaarheid en exponentiële potentie.  Deze kracht hebben we afgelopen jaren in de meer “asset light” sectoren zoals financiële dienstverlenging en media zien opkomen; en in toenemende mate ook steeds meer in “asset heavy” sectoren zoals de industrie en de bouw.  

Potentie van artificiële intelligentie

We streven erna om vanuit onze drie missiegedreven innovatieprogramma’s van TKI Bouw en Techniek de schakel te zijn tussen autonome ontwikkeling op het gebied van sensoren, artificiële intelligentie, digital twins en immersive technology zoals virtual reality, en toepassingen in de praktijk op grote schaal binnen de gebouwde omgeving. 

Met name voor artificiële intelligentie geeft internationaal onderzoek aan dat de impact op productiviteit significant zal zijn. De verwachting is dat artificiële intelligentie kan leiden tot het significant reduceren van complexiteit en versnelling van uitvoering. Maar ook dat de risico’s groot kunnen zijn als we tijdens de ontwikkeling en implementatie onvoldoende aandacht hebben voor de kwaliteit van modellen, ethische vragen en privacy. 

AI in AEC

Vorige week vond in Helsinki voor de vierde keer het jaarlijkse congres over artificiële intelligentie in de gebouwde omgeving plaatst: AI in AEC. Tijdens dit tweedaagse event gaven koplopers uit kennisinstellingen, markt partijen en softwareleveranciers een goed beeld van de status, ontwikkelingen en potentie van artificiële intelligentie voor de gebouwde omgeving. De belangrijkste inzichten uit dit event betreffen: 

  1. De rol van artificiële intelligentie bij het verhogen van de productiviteit in de sector wordt steeds duidelijker. Voorbeelden laten een aanzienlijke versnelling van de uitvoering en/of betere besluitvorming zien. Ook valt, in vergelijking met een jaar geleden, de verschuiving van het doen van experimenten naar steeds meer praktische toepassingen op. Bijvoorbeeld de inzet van artificiële intelligentie in het optimaliseren van comfort en energieprestatie van gebouwen, het veiliger maken van de bouwplaats middels computer vision technieken en geautomatiseerde kwaliteitscontrole van kritische componenten. Het ketenbreed samenwerken op het gebied van het ontsluiten van data en toepassen van artificiële intelligentie wordt benadrukt als een van de belangrijke stappen op weg naar verdere productiviteitsgroei. Goede datadeel afspraken zoals bijvoorbeeld gemaakt in het digitaal stelsel gebouwde omgeving van digiGO zijn daarbij randvoorwaardelijk.
  2. De schaalbaarheid van oplossingen neemt toe, door een groeiend aanbod van vooraf getrainde datasets en de toegankelijkheid van op generatieve artificiële intelligentie gebaseerde tools. Bijvoorbeeld het inzetten van generatieve artificiële intelligentie bij het analyseren en optimaliseren van een ontwerp in BIM.
  3. Belang van een digitale mentaliteit. We kunnen artificiële intelligentie alleen opschalen als alle betrokkenen, experts, beleidsmakers en managers, een goed begrip hebben van artificiële intelligentie, de kansen en de dilemma’s. Maar ook wat ervoor nodig is in de organisatiecultuur en het bedrijfsmodel om dit te omarmen. In de meeste gepresenteerde voorbeelden is diepgaande domeinkennis van gebouwde objecten het startpunt geweest voor succesvolle toepassing. Om artificiële intelligentie breed te kunnen gebruiken, moeten we leren hoe we met de technologie moeten werken, en niet hoe we ons door de technologie moeten laten leiden; en hoe daarbij duidelijke regels en processen voor privacy, veiligheid en ethiek vanaf het begin mee te nemen.
  4. Er zijn sterke afhankelijkheden tussen artificiële intelligentie en andere technologieën en datamethodologieën zoals open BIM, digital twins, datastelsels en zelfs quantum computing. Hoe we via slimme gebouwen, conditie gebaseerd onderhoud en het inwinnen van informatie over bestaande objecten middels lidar en drones aanpakken, moet worden afgestemd op artificiële intelligentie om de adoptie te stimuleren en schaalbare impact te leveren.
  5. Levensduurverlenging krijgt steeds meer aandacht. Terwijl de meeste toepassingen aanvankelijk gericht waren op het ontwerp en de bouw van nieuwe gebouwen, of op de optimalisatie van de bedrijfsvoering, werden er verschillende voorbeelden gepresenteerd van de levensduurverlengingsopgave in vastgoed en infrastructuur. Hoe artificiële intelligentie bijvoorbeeld helpt bij objectdetectie, en dat synthetische data essentieel is bij het gebruik van artificiële intelligentie voor het analyseren van scheuren in betonnen liggers.  

Paper artificiële intelligentie voor de levensduurverlengingsopgave

Om de brug te slaan tussen de maatschappelijke opgave, de benodigde schaalsprong en de potentie die artificiële intelligentie biedt, zijn we vanuit TKI Bouw en Techniek voor de levensduurverlengingsopgave een paper aan het ontwikkelen.  

In deze paper gaan we nader in op de rol van artificiële intelligentie voor de opgave en delen we  bestaande en potentiële toepassingen.  We bespreken hoe we met de sector versnelling kunnen realiseren in de inzet van artificiële intelligentie, zonder daarbij de risico’s uit het oog te verliezen. 

Zonder ‘levensduurverlenging’ is de gebouwde omgeving niet op tijd toekomstbestendig

De gebouwde omgeving staat voor een immense opgave: maar liefst 7 miljoen woningen, 1 miljoen utiliteitsgebouwen (zoals scholen en kantoren) en meer dan 85.000 kunstwerken (zoals bruggen, viaducten en tunnels) staan op de nominatie om te worden versterkt, verbeterd en verduurzaamd. “Enkel slopen en nieuwbouwen is daarbij geen realistische optie. Mede vanwege het tekort aan arbeidscapaciteit en schaarste van grondstoffen. Het is noodzakelijk om de levensduur van bestaande gebouwde objecten te verlengen en tegelijkertijd de functionaliteit te verbeteren,” aldus Bart Brink, senior programmamanager TKI Bouw en Techniek. Hij wil levensduurverlenging als strategie stevig verankeren in de sector. “Met onze lopende innovatieprogramma’s en de start van ten minste twee nieuwe programma’s dit jaar, gaan we de innovaties ontwikkelen die daarvoor nodig zijn.” 

Bart Brink en Anouk Bolsenbroek zijn samen programmamanagers van het Meerjarige Missiegedreven Innovatieprogramma (MMIP) ‘Levensduurverlening gebouwde omgeving’ van TKI Bouw en Techniek. Met de ondersteuning van een Programma Adviesraad (PAR), samengesteld uit koplopers van kennisinstellingen, overheid en marktpartijen uit de ontwerp-, bouw- en technieksector, vormen zij het team achter het programma. Samen zetten zij zich in voor levensduurverlenging: het optimaal in stand houden, aanpassen en benutten van bestaande gebouwde objecten, met een specifieke focus op woningbouw, utiliteitsbouw en civiele infrastructuur.  

Bart Brink & Anouk Bolsenbroek

Dit alles speelt zich af tegen een achtergrond van een arbeidsmarkt die steeds krapper wordt en een groei in productiviteit die achterblijft bij andere sectoren. De behoefte aan innovaties die leiden tot een schaalsprong in productiviteit is daarmee groot: de renovatiegraad van maatschappelijk vastgoed zal met factor drie moeten versnellen richting 2028, en de productie rondom het vervangen en renoveren van infrastructuur dient op korte termijn meer dan te verdubbelen. 

 Wat is voor levensduurverlenging de innovatie opgave?

“Als we op grote schaal inzicht willen krijgen, zijn innovaties nodig.”

“Het is een combinatie van dingen, die we in het MMIP hebben uitgewerkt tot vier innovatielenzen,” legt Anouk uit. “De eerste innovatielens betreft de noodzaak tot inzicht en vooruitzicht van de opgave. De fysieke staat van veel woningen en gebouwen is op dit moment niet volledig in kaart gebracht. Dit geldt ook voor onze civiele infrastructuur. Hierdoor is het maken van prognoses en het prioriteren van investeringen moeilijk. Als we op grote schaal dit inzicht willen krijgen, zijn innovaties nodig.”   

Anouk licht de benodigde innovaties verder toe: “Je kunt denken aan geautomatiseerde inspectietechnieken die gebruik maken van een combinatie van databronnen, zoals sensoren en scanners, die een gebouw snel in kaart brengen. Om vervolgens data geïnformeerd te kunnen besluiten, is een goede afweging en prioritering nodig. Hierin spelen innovaties rondom de ontwikkeling van geüniformeerde voorspelingsmodellen een belangrijke rol.”  

Bart voegt hieraan toe: “En wanneer we investeringen eenmaal geprioriteerd hebben en overgaan op renovatie, zijn maatregelen nodig die breed toepasbaar zijn. Het ontwikkelen van een gevalideerd aanbod van maatregelen en technieken is de tweede innovatielens. Hiervoor zullen we gezamenlijk moeten werken aan de ontwikkeling van gevalideerde, levensduur verlengende maatregelen.  

Hoe zorgen jullie voor opschaling?

“De te ontwikkelen schaalbare innovaties rondom inzicht en vooruitzicht, en het valideren van een aanbod van maatregelen, moet gecombineerd worden met een aanpak die slimmer en efficiënter is. Een meer programmatische en seriematige aanpak is nodig. Dit is de derde innovatielens”, benadrukt Bart. “Deze aanpak moet leiden tot meer grootschalige en voorspelbare ‘verbouwstromen’: langere ketens van gebundelde activiteiten met een hoge repetitiefactor. Deze verbouwstromen maken het mogelijk om activiteiten vergaand te automatiseren en zelfs te robotiseren. Dit is cruciaal voor de benodigde schaalsprong”. 

Hoe gaat het MMIP Levensduurverlenging hiervoor zorgen?

Anouk benadrukt hierbij de rol van TKI Bouw en Techniek als katalysator: “We gaan samenwerkingen tussen kennisinstellingen, overheden en bedrijven stimuleren en versnellen, zodat we de technologische, sociale en procesmatige innovaties kunnen ontwikkelen die nodig zijn om voorliggende opgave te realiseren. We hebben daarbij dus zowel een rol in de ontwikkeling van schaalbare innovaties, als bij de verdere opschaling van deze innovaties binnen de sector.”  

“Want de echte impact schuilt uiteindelijk in opschaling van deze innovaties”

Want de echte impact schuilt uiteindelijk in opschaling van deze innovaties benadrukt Bart: “Dit vraagt ten eerste om het overdragen van ontwikkelde kennis aan de rest van de sector. Ten tweede, bij de juiste stakeholders obstakels identificeren, aankaarten en oplossen – zoals kapitaalinvesteringen – die opschaling belemmeren. Het ontsluiten van kennis en opschalen is de vierde innovatielens binnen ons MMIP.” 

Wat staat er dit jaar te gebeuren?

“Zowel regionaal als landelijk gebeurt er al veel,” legt Bart uit. “TKI Bouw en Techniek is bijvoorbeeld betrokken bij het Nationaal Groeifonds Programma Toekomstbestendige Leefomgeving, waar we ons richten op het schaalbaar in kaart brengen van de fysieke staat van kunstwerken. Verder zijn er programma’s zoals Verbouwstromen, dat zich focust op het creëren van meer voorspelbare renovatiestromen in de woningbouw. Het Brains4buildings consortium onderzoekt op zijn beurt hoe data kan worden ingezet om de energie- en comfortprestaties van bestaande kantoorgebouwen te verbeteren.” 

Maar dat is niet alles, benadrukt Bart: “Naast de lopende programma’s streven we ernaar om samen met de sector oplossingen te vinden voor een aantal andere, zeer actuele innovatievraagstukken. Hierbij kun je denken aan benodigde innovaties voor de funderingsproblematiek, het creëren van afwegingskaders voor eigenaren van objecten om betere keuzes te maken voor levensduurverlenging, en het aanpassen van bestaande woningen om tegemoet te komen aan de groeiende behoefte om langer thuis te blijven wonen.”  

“Ons doel is dat levensduurverlenging als strategie stevig verankerd is in de sector.”

Wat de twee verwachten van 2024: “Ons doel is dat levensduurverlenging als strategie stevig verankerd is in de sector. Met onze lopende innovatieprogramma’s en de start van ten minste twee nieuwe consortia dit jaar, gaan we de innovaties ontwikkelen die daarvoor nodig zijn.” 

Meer weten over MMIP Levensduurverlenging?

 

Funderingsproblematiek: oproep voor nationale aanpak en noodzaak voor schaalbare innovaties

De bodem en het grondwater in Nederland zijn in beweging en dat heeft effecten op de funderingen van gebouwen. Door deze bewegingen krijgen naar verwachting meer dan vierhonderdduizend panden in Nederland funderingsschade. Deze schade kan beperkt worden als er snel wordt ingegrepen door middel van een aantal maatregelen. De Raad voor de leefomgeving en infrastructuur (Rli) heeft op 29 februari 2024 haar aanbevelingen verwoord in het rapport ‘Goed gefundeerd’ – een nationale aanpak funderingsproblematiek. De adviezen zijn gevraagd door het kabinet.

In het rapport wordt beschreven wat de effecten van de funderingsproblematiek zijn op gebouwen, hun eigenaren en de maatschappij. De rapportage stelt dat als de overheid niet helpt om het probleem op te lossen, de maatschappelijke kosten op den duur oplopen tot ruim 50 miljard euro. Ook zal de onrust hierover in de samenleving sterk toenemen. Daarom wordt gepleit voor een nationale aanpak funderingsschade.

Deze nationale aanpak funderingsschade zal veel van de ontwerp-, bouw- en techniek sector vragen. Met name om de uitvoering van het benodigde funderingsherstel te verbeteren is een programmatisch aanpak van innovatie en opschaling nodig. De Raad adviseert het kabinet hiervoor driehonderdzestig miljoen euro vrij te maken.

Bart Brink, senior programmamanager Levensduurverlenging: “De omvang van de problematiek is zo groot dat er een forse opschaling in kennis en capaciteit nodig zal zijn voor inventarisatie en uitvoering, om de kosten van het herstel te verlagen en de tijdsduur van de uitvoering te verkorten. Innovatie voor opschaling is daarvoor noodzakelijk. Wij gaan hiermee graag aan de slag, samen met beleidsmakers en uitvoerders”.

Lees het volledige advies

Bouwberaad roept Rijk op om vernieuwing van infrastructuur niet langer vooruit te schuiven

We kunnen alleen nieuwe huizen bouwen, nieuwe energie infrastructuur aanleggen of dijken en waterkeringen klimaatbestendig maken, als onze infrastructuur op orde is. Infrastructuur is de drager van onze economie en maatschappij. Het vooruitschuiven van de vernieuwing leidt tot meer incidenten en ongeplande afsluitingen. Om noodgedwongen herstel te kunnen uitvoeren, ontstaan grote bereikbaarheidsproblemen. Het is hoog tijd dat de politiek dit probleem serieus neemt. Het Bouwberaad pleit voor investeringen, het instellen van een basiskwaliteitsniveau en rijksregie op het langjarig uitvoeren van deze vernieuwingsopgave.

Namens het Bouwberaad overhandigde Carla Moonen, voorzitter van Koninklijke NLingenieurs, vandaag een position paper aan demissionair Minister Harbers (Infrastructuur en Waterstaat). Hiermee vragen de partners van het Bouwberaad om een structurele aanpak van onze infrastructuur. Aanleiding is het TNO rapport ‘Vernieuwingsopgave infrastructuur’ van oktober 2023.

Oproep

Het doorschuiven van de vernieuwing van onze infrastructuur leidt tot steeds meer incidenten, afsluitingen en beperkingen. Deze belemmeringen zullen alleen maar toenemen, waardoor een succesvolle uitvoering van de verschillende ruimtelijke opgaven onmogelijk dreigt te worden.

Het Bouwberaad roept op om:

  • De vernieuwing van de spoor- en waterwegen en het wegennet hoog op de agenda te zetten.
  • Structureel meer middelen beschikbaar te stellen, op rijks-, provinciaal- en gemeentelijk niveau, voor instandhouding en renovatie van infrastructuur.
  • De vernieuwing te waarborgen door een basiskwaliteitsniveau voor infra-objecten vast te stellen en regie te nemen bij het opzetten van een langjarig programma voor uitvoering van deze opgave.

Aanbod vanuit de sector

De ketenpartners in de ontwerp-, bouw- en technieksector zijn zich bewust van hun eigen rol en verantwoordelijkheid. Om het tempo van de vernieuwingsopgave omhoog te krijgen, zullen ontwerpers, bouwers en technici hun kennis, mensen en materialen nog slimmer moeten inzetten.

Alleen wanneer het Rijk gehoor geeft aan deze oproep, kunnen we gezamenlijk effectief deze vernieuwingsopgave van de infrastructuur van Nederland versnellen.

“Een planmatig gebiedsgericht uitvoeringsprogramma met meer financiële middelen is noodzakelijk om Nederland bereikbaar en veilig te houden. Het gaat om 2,4 miljard per jaar tot 2030. Dit geldt voor een deel van de infrastructuur. Denk daarbij aan wegen, bruggen, viaducten en riolering.” (Carla Moonen, voorzitter
van branchevereniging Koninklijke NLingenieurs)

Deze position paper wordt aangeboden namens: TKI Bouw en Techniek, AEDES, Koninklijke Bouwend Nederland, Koninklijke NLingenieurs, Nederlandse Vereniging Toeleverende Bouwmaterialenindustrie, NEPROM, Techniek Nederland, TKI Urban Energy, TNO, Vereniging Nederlandse Gemeenten en WoningBouwersNL.

Lees de position paper

Van bouwen naar behouden: doelen 2030 en 2050 vragen om kanteling naar levensduurverlenging

Circa 85-95% van de bestaande woningen, utiliteitsgebouwen en infrastructuur zal ook in 2050 nodig zijn. “Toch besluiten we vaker om iets nieuws te bouwen, dan iets te laten staan”, zegt Leonie Koops, voorzitter van de programma adviesraad (PAR) van het meerjarige missiegedreven programma Levensduurverlening gebouwde omgeving van TKI Bouw en Techniek. “Als we onze doelen voor de gebouwde omgeving in 2030 en 2050 willen behalen, zal er een kanteling moeten komen waarbij we beseffen dat nieuwbouw niet de norm is.”

Leonie is van huis uit civiel ingenieur met meer dan 20 jaar ervaring op het snijvlak van techniek, maatschappij en organisatie. Gedreven door de vraag hoe techniek kan bijdragen aan maatschappelijk nut focust ze zich in haar rollen bij Witteveen+Bos en TU Delft op het vraagstuk levensduurverlenging: hoe kunnen we de functionaliteit van bestaande gebouwde objecten behouden?

 

“Om onze maatschappij draaiende te houden moeten we niet vergeten dat we ook alles wat we al hebben in stand moeten houden en moeten blijven aanpassen”

 

“Dat is op dit moment het meest onderbelichte vraagstuk in de sector, maar ontzettend belangrijk. We hebben talloze gebouwde objecten die functioneel moeten blijven of op een andere manier moeten functioneren. Dit geldt voor de woningvoorraad, maar ook voor utiliteitsgebouwen en civiele objecten. De focus van de sector ligt op het bouwen van nieuwe objecten, maar om onze maatschappij draaiende te houden moeten we niet vergeten dat we ook alles wat we al hebben in stand moeten houden en moeten blijven aanpassen. En daar doen we op dit moment te weinig voor. Recent onderzoek van TNO laat zien dat de renovatie-opgave minstens twee keer zo snel moet gaan om onze civiele kunstwerken functioneel te houden. Voor de verduurzaming van maatschappelijk vastgoed moet dit zelfs drie keer zo snel. Dit terwijl het deze aandacht in de sector nog lang niet krijgt.”

Waarom is levensduurverlenging zo onderbelicht? “We hebben niet genoeg stilgestaan bij het feit dat objecten aan het einde van hun levensduur niet zomaar vervangen kunnen worden. De functionaliteit van deze objecten moet behouden blijven, wat betekent dat we niet simpelweg iets kunnen slopen en opnieuw kunnen bouwen. Dit wordt versterkt door duurzaamheidskwesties en de druk op grondstoffen, waardoor het behoud van objecten door levensduurverlenging een noodzaak is geworden.”

 

“Het gaat niet alleen om het veranderen van de aanpak van individuele projecten, maar om een fundamentele verandering van het systeem.”

 

Dit vraagt om een aanzienlijke verandering in de sector. “Het is een diepgeworteld probleem dat al begint bij de opleiding. We leren de nieuwe generatie architecten en ingenieurs hoe ze nieuwe objecten moeten ontwerpen, maar we leren ze niet hoe ze bestaande objecten operationeel kunnen houden of verbeteren. Dit patroon vervolgt zijn weg door de hele sector, die volledig gericht is op het creëren van nieuwe objecten. Daarmee is het vraagstuk levensduurverlenging iets wat van voor naar achter moet worden aangepakt. Het gaat niet alleen om het veranderen van de aanpak van individuele projecten, maar om een fundamentele verandering van het systeem.”

Als voorzitter van de programma adviesraad (PAR) van het meerjarige missiegedreven programma Levensduurverlening gebouwde omgeving van TKI Bouw en Techniek, streeft Leonie ernaar levensduurverlenging stevig te verankeren in de sector. “Waar ik het meest trots op ben? De unieke samenstelling van onze adviesraad. De uitdaging van levensduurverlenging strekt zich uit over woningbouw, utiliteitsbouw en civiele techniek, vakgebieden die van oudsher van elkaar zijn gescheiden. In onze programma adviesraad staat het probleem centraal, niet de specifieke domeinen. Dit resulteert in een integrale aanpak, waarbij alle domeinen samenwerken aan innovaties ten behoeve van de totale opgave.”

 

Levensduurverlenging
Leonie Koops , Witteveen en Bos

 

Volgens Leonie is dit een logische benadering. “Veel innovaties zijn niet gebonden aan één specifiek domein, maar hebben waarde voor zowel woningbouw, utiliteitsbouw als civiele techniek. Door dit integraal te benaderen, kunnen innovaties uiteindelijk sneller en op grotere schaal worden toegepast. Deze integrale aanpak gaat verder dan alleen het samenbrengen van verschillende domeinen. Organisatorisch is er ook veel winst te behalen. Door opdrachtgevers, uitvoerders en beheerders op lokaal, regionaal en nationaal niveau bij elkaar te brengen. Zo zorgen we ervoor dat deze aspecten elkaar versterken in plaats van vertragen.”

 

“Als sector zijn we gewend om elk object afzonderlijk te bekijken, maar om snelheid te maken moeten we problemen in clusters van objecten aanpakken.”

 

Hoe kunnen we de levensduurverlenging van de gebouwde omgeving versnellen? “Voor een systematische aanpak moeten we de herhaalfactor van bepaalde uitdagingen concreet maken. We moeten de renovatieopgave niet object per object benaderen, maar vanuit de problematiek zelf. Als sector zijn we gewend om elk object afzonderlijk te bekijken, maar om snelheid te maken moeten we problemen in clusters van objecten aanpakken. Door een probleem te identificeren dat voorkomt bij een cluster objecten, bijvoorbeeld funderingen met een bepaald kenmerk, kunnen we de herhaalfactor vergroten en daardoor sneller en op grotere schaal renoveren.”

Daarbij doet Leonie een oproep aan de sector: “Het programma en de PAR zijn er om veelbelovende ideeën met aanzienlijke maatschappelijke impact te realiseren. Of het nu gaat om organisatorische of technische aspecten, met ons netwerk kunnen we je ondersteunen bij het leggen van verbindingen die nodig zijn en het slechten van barrières voor versnelling en opschaling. Dit is waar wij als programma en PAR echt het verschil in kunnen maken.”

 

Meer weten over MMIP Levensduurverlenging?

 

 

 

  • 1
  • 2

Nieuwsbrief

* verplicht

TKI Bouw en Techniek is het Topconsortium voor Kennis en Innovatie in bouwontwerp, bouw en bouwtechniek gericht op een toekomstbestendige gebouwde omgeving.

TKI Bouw en Techniek werkt aan drie meerjarig missiegedreven innovatieprogramma’s: Circulaire bouw en infrastructuur, Levensduurverlenging gebouwen en omgeving en Klimaatadaptief, natuurinclusief en omgevingsbewust bouwen. Samen met andere TKI’s werken wij aan de doorsnijdende thema’s digitalisering, industrialisering en human capital.