Automaatio on sähkölämmittäjän paras kaveri

Maailma oli kovin toisenlainen vuonna 2018, kun väitöstyönsä dataa kerännyt Sanna Tuomela vieraili Iin kunnan isoissa omakotitaloissa. Sähköstä ei vielä ollut kaiken kansan puheenaiheeksi, tulihan se töpselistä halvan kiinteähintaisen sähkösopimuksen takaamana.

Tuomelan tutkimuskohteet, kuten kodin energiankulutusta ja huonelämpötiloja automaattisesti säätävien järjestelmien hankkijat, olivat tuolloin todellisia harvinaisuuksia.

– Tutkimuksessa tuli selvästi ilmi, että järjestelmiä käyttivät tyypillisesti 40–60-vuotiaat miehet, jotka tietävät jo valmiiksi tosi paljon teknologiasta ja energiasta, Tuomela kertoo.

Vuonna 2023 kiinnostus energiatekniikkaan ei ole enää TEK-lehden peruslukijoiden yksinoikeus. Nyt pesukoneet pyörivät monessa kodissa öisin, sähkösopimuksista on tullut kahvipöytäkeskustelujen vakioaihe, ja Facebookin Pörssisähkö-ryhmä pursuaa keskustelua siitä, miten kodin lämminvesivaraajan tai lattialämmityksen saisi lämpiämään vain yön halpoina tunteina.

– Työn perimmäisenä tavoitteena oli vähentää kotitalouksien energiankulutusta ja lisätä uusiutuvien energialähteiden käyttöä digitaalisten ratkaisujen avulla, Tuomela kertoo.

Kuluttajien kysyntäjoustosta, eli kulutuksen siirtämisestä niihin hetkiin, jolloin sähköstä ei ole pulaa, hyötyy samalla koko sähköverkko.

Kun Tuomela marraskuussa 2022 esitteli väitöskirjaansa väitöstilaisuuden lektioluennolla, oli aihe ajankohtaisempi kuin koskaan. Olihan monen kotitalouden sähkölasku moninkertaistunut vain muutamassa kuukaudessa.

Tutkimusote kulttuurintutkimuksesta

Tuomela havainnoi Iin kunnan Iisisti Energinen -hankkeessa 28:aa kotitaloutta ja haastatteli niiden asukkaita Oulun yliopiston tutkijana. Tarkemmassa syynissä oli kymmenen kotia, joiden tunnittaista sähkönkulutusta Tuomela analysoi ennen ja jälkeen älyjärjestelmien asennuksen.

Neljän vuoden takaisen hankkeen tulokset ovat energiakriisin keskellä iloista luettavaa. Ilman kriisitunnelmiakin parhaat kotitaloudet pystyivät tuolloin leikkaamaan älyjärjestelmien avulla jopa 30 prosenttia talvikuukausien sähkönkulutuksesta. Keskimääräinen sähkönsäästö tutkituissa talouksissa oli 15 prosentin luokkaa.

– Järjestelmät vähensivät kokonaiskulutusta, mutta ohjasivat myös sähkönkulutusta edullisten tuntien ajankohdalle.

Suurimmillaan hyödyt ovat sähköllä lämpiävissä isoissa omakotitaloissa, varsinkin jos asukkailla oli halua ja osaamista perehtyä laitteiston asetuksiin.

Tuomelan tietojenkäsittelytieteen väitöskirja valmistui Oulun yliopiston ihmisen ja koneen välistä vuorovaikutusta tutkivassa Interact-tutkimusryhmässä.

Tutkimusmenetelmät eivät nekään edustaneet insinöörien perinteistä, numerodataan pohjautuvaa työkalupakkia. Käyttäjien arvomaailmaa luotaava tutkimusote oli lainattu kulttuurintutkimuksesta.

Tavanomaisen kyselytutkimuksen sijasta Tuomela kävi havainnoimassa tutkimusperheiden arkirutiineja, piirrätti tutkittavilla mielikuvakarttoja oman kodin tärkeistä ja vähemmän tärkeistä tiloista ja analysoi arvomaailmaa käyttäjien investointipäätöksen taustalla.

– Monet hoksasivat vierailulla itsekin, missä kodin tiloissa on paljon sähkönsäästöpotentiaalia.

Vierashuoneiden ja autotallien lämpötilaa laskettiin pysyvästi järjestelmien käyttöönotossa, automaatio antoi makuuhuoneiden lämpötilan laskea työpäivän ajaksi, mutta kodin sydämenä toimivan tupakeittiön lämpötilasta vain harvat käyttäjät olivat halukkaita tinkimään.

Halpa sähkö ei kannustanut

Kodin lämpöpattereita, lattialämmityksiä, lämminvesivaraajia ja ilmalämpöpumppuja pörssisähkön hinnanvaihteluiden ja sääennusteiden perusteella optimoiva ohjausjärjestelmä maksoi alehinnallakin kokeiluun osallistuneille 2 000–3 500 euroa.

Moni potentiaalisista kokeiluun osallistujista jättikin vuonna 2018 järjestelmän hankkimatta, koska epäili ettei se maksa itseään takaisin.

– Tutkimuksen perusteella käyttäjät tavoittelivat ensisijaisesti taloudellista hyötyä, ympäristöystävällisyyden ollessa tärkeä toissijainen arvo.

Käyttäjien älykkääseen energiateknologiaan liittämiä arvoja olivat myös asumismukavuus, turvallisuus sekä uteliaisuus uutta teknologiaa kohtaan.

(Juttu jatkuu kuvan jälkeen.)

Tuomelan väitöskirja oli pioneeritutkimusta, sillä hän selvitti ensimmäisenä, miten järjestelmien valmistajien lupaukset toteutuvat todellisissa käyttöympäristöissä. Tutkimusajankohtana järjestelmien hankinnan suurimmat esteet olivat pitkä takaisinmaksuaika ja tiedon puute.

– Moni piti järjestelmiä tuolloin jonain teknologiafriikkien juttuna.

Tutkituissa talouksissa otettiin käyttöön suomalaisten Optiwatin ja Cleworksin älykkäitä ohjausjärjestelmiä. Kumpikaan niistä ei ole ollut jättimenestys markkinoilla, mutta vuodesta 2022 näyttää tulleen älykkäiden ohjausjärjestelmien läpimurtovuosi.

Tiukasti miesten maailmaa

Jos kodin lämmityksen älykäs ohjaus on tähän saakka ollut insinöörihenkilöiden harrastustoimintaa, on energian hinnan huima nousu herättänyt myös suuren yleisön mielenkiinnon älyteknologiaa kohtaan. Automaatio kun on ihmistä huomattavasti tehokkaampi energian säästäjä.

Sanna Tuomela vahvistaa, että keskivertokansalaisten energiasivistys näyttää verkkokeskustelujen perusteella harpanneen viimeisen puolen vuoden aikana ison askeleen eteenpäin.

– Keskustelussa on nyt myös huomattavasti aiempaa enemmän naisia mukana.

Väitöstyön eniten huomiota herättänyt artikkeli käsitteli älykotijärjestelmien sukupuolittuneisuutta. Ne ovat edelleen tiukasti miesten maailmaa. Tuomelan 28 tutkimuskodissakin 24:ssä haastatteluihin osallistui vain mies.

– Tämä ei alun perin ollut edes tutkimusaiheena, mutta haastatteluissa hätkähdytti, kuinka itsestään selvää oli, että järjestelmiä käyttää perheen mies, Tuomela kertoo.

Nyt kun järjestelmistä alkaa syntyä bisnestä, voi ehkä ikiaikaisiin sukupuolirooleihinkin vaikuttaa. Väitöskirjan tutkimustiedosta on hyötyä uusien tuotesukupolvien suunnittelussa.

– Käyttäjät kokivat käyttöliittymät selkeiksi. Mutta niitä voisi kehittää vielä helpommin lähestyttäviksi. Ja järjestelmiä voisi markkinoida sellaisina koko perheen juttuina, vaikuttavathan ne koko perheen elämään.

(Juttu jatkuu kuvan jälkeen.)