Lieve Helsen over energie en erfgoed: samen bereiken we meer met minder

Less is more. Maar enkel als je samenwerkt, en duurzame waarden vooropstelt. Volgens die visie gaan professor Mechanical Engineering Lieve Helsen en haar onderzoeksteam te werk. Om energie, erfgoed, natuur en mens opnieuw te verzoenen met elkaar. Een mooi voorbeeld dat Lieve inspireert? De renovatie van het Brusselse Gare Maritime. Een historisch goederenstation gemoderniseerd tot fossielvrije ontmoetingsplaats. En een artistiek statement, met systeemintegratie in zijn puurste vorm.

"De energietransitie tegemoet: samen bereiken we meer met minder."

HET GARE MARITIME: ENERGETISCH HERNIEUWBAAR ERFGOED

Het Brusselse Gare Maritime bewijst dat je een comfortabel binnenklimaat kan verzoenen met een lokale erfgoedcontext. “Dit gebouw klopt gewoon. Het is energetisch volledig hernieuwbaar, in balans met het buitenklimaat. Tegelijk blijft de waarde als architectonisch erfgoed bewaard. En bovenal: het brengt mensen terug dichter bij de natuur, via de gebruikte materialen, de hernieuwbare energiebronnen en het aangrenzende park dat zijn weg naar binnen heeft gevonden. Het brengt mensen samen. Het grote geheim achter deze renovatie? De voorbereidende inspanningen. 12 (weliswaar vereenvoudigde) dynamische simulaties in de ontwerpfase maakten elke keuze in een later stadium doordacht en beter. Zo groeide het Gare Maritime uit tot een artistiek statement.”

VERENIGEN MET HET BUITENKLIMAAT, DAN PAS TECHNOLOGIE

De link met Lieves werk? Ook zij en haar team onderzoeken thermische systemen in gebouwen, met steeds de lokale omgeving in het achterhoofd. “Voor een klimaatneutrale wereld moeten we op lange termijn denken, systeemdenken. Met de juiste prioriteiten voorop. Want waar dient een gebouw echt voor? Niet om energie te gebruiken, wel om een veilig, comfortabel en gezond binnenklimaat te creëren. Niet afgeschermd van het buitenklimaat, maar in harmonie ermee.”

“Zo kan je het hele jaar door natuurelementen inzetten. Een voorbeeld: open in de zomer ’s nachts je ramen en benut de frisse nachtlucht als ventilatie. Sky cooling. Zo eenvoudig en natuurlijk kan het zijn. Of plant een boom in je tuin (pal voor het op het Zuiden georiënteerde raam) die in de zomer schaduw biedt, en in de winter zijn blaadjes verliest en zon binnenlaat. Daarnaast kan technologie je comfortniveau opkrikken. Zolang we eerst nadenken en uitzoomen, de eenvoud opzoeken, met zorg voor de natuur.”

“Voor een klimaatneutrale wereld moeten we op lange termijn denken, systeemdenken.”

VOORSPELLINGEN VOOR EFFICIËNT ENERGIEGEBRUIK MET MPC

Met haar team ontwikkelde Lieve ‘Model Predictive Control’ voor integratie van energiesystemen in gebouwen. Een modelgebaseerde regelaar, die energetisch anticipeert op toekomstige voorspellingen. “Het is – eenvoudig voorgesteld – een bakje dat naast voorspellingen van storingen (zoals weerdata, gebruikersgedrag ...) alle info van een gebouw samenbrengt in een model zoals de oppervlakte, het materiaal, de installaties met hun beperkingen en rendementen ... En met algoritmes het energiegebruik optimaliseert. Zo sturen weersvoorspellingen de koeling aan. Of pauzeert het systeem de verwarming rond de middag omdat de elektriciteitsprijzen in de namiddag lager liggen. Je kan MPC ook koppelen aan de vergaderagenda, waardoor het de vergaderzalen enkel opwarmt wanneer nodig.”

“Deze systeemintegrator laat een kosteneffectiever energiesysteem toe, zowel wat investerings- als werkingskost betreft, aangezien het je gebruik optimaal aanstuurt. Daardoor gebruiken we minder en/of goedkopere (dus meer hernieuwbare) energie. En hebben we aan kleinere warmtepompen en opslagsystemen genoeg. De technologie laat dit vandaag al toe op individueel gebouwniveau, hiervoor werd voorbije zomer een nieuw bedrijf opgestart. In een volgende fase passen we dit toe op clusters van gebouwen waarin dan ook elektriciteit, en later ook mobiliteit, watervoorziening ... worden meegenomen. Dit is systeemintegratie in zijn puurste vorm.”

“Als een collectief, samen. Want samen bereiken we zoveel meer met minder. Zolang we blijven voelen.”

TECHNISCH WERKEN IS MENSGERICHT WERKEN

Wetenschap en technologie associëren we snel met het exacte en het rationele. Maar voor Lieve is het menselijke aspect een evenwaardige voorwaarde. “Knip het mensgerichte weg, en ik heb geen team meer. Het is de manier waarop we werken, en ook: onze ontwikkelingen uitwerken. Met het ingenieurswerk enerzijds, en de soft skills en menselijke waarden anderzijds. Waarden die de maatschappij vooruithelpen. Want daar draait het in the end rond. ”

SAMEN STREVEN NAAR MEER MET MINDER

Nog een vereiste voor Lieve en haar team is multidisciplinariteit. Samen het verschil maken. Over de vakgebieden heen. “Ook al stimuleert Europa het, we slenteren nog te veel in ons eigen hokje. Afgebakend in de enge comfortzone. Net daarom zijn we meer dan 10 jaren geleden gestart met EnergyVille. Momenteel richten we ook binnen KU Leuven zelf een instituut op: KIEM (KU Leuven Instituut voor Energie & Maatschappij). Waarin verschillende disciplines brainstormen over de energietransitie. Economen, sociologen, juristen, ingenieurs, exacte wetenschappers, medici. En let op, het is uitdagend. Want we spreken andere talen. Maar enkel zo krijgen we iedereen – ook zij zonder financiële marge – mee in het verhaal van de duurzame energietransitie. Als een collectief, samen. Want samen bereiken we zoveel meer met minder. Zolang we blijven voelen.”