Vuosikertomus 2025

Älyrakentamisen työelämäprofessuuri ja siihen liittyvä tohtorikoulu on toiminut Aalto-yliopistossa nykyisellä rahoituskaudella vuodesta 2021 alkaen. Tutkijakoulu on toteutettu yhteistyössä Aallon Sähkötekniikan korkeakoulun sekä LVI-tutkimusryhmän kanssa. Hanke on mahdollistanut älyrakennusteemaisen opetuksen ja tutkimuksen sekä yleisen vaikuttamisen rakennusalaan. 

Älykkyys rakentamisessa ja etenkin talotekniikassa on lisääntynyt. Tutkimusryhmän toiminnassa tähän kehitykseen on vastattu mm. ottamalla aktiivisesti osaa meneillään olevan Rakennusten energiatehokkuusdirektiivin (EPBD) mukanaan tuoman rakennusten älyindikaattorin (SRI) alkuvaiheen kehittämiseen. Tämä toteutettiin tutkimushankkeena yhteistyössä ympäristöministeriön kanssa. SRI:n laskentamenetelmän vakiinnuttua ryhmässä teetettiin muutamia sen testaukseen liittyviä diplomitöitä, jotka tukevat SRI-arvioinnin kansallista implementointia. 

Opetuksen osalta hankkeessa luotiin uusi kurssi Intelligent buildings, joka tavoitti vuosittain 40-50 opiskelijaa. Kurssilla annettiin läpileikkaus älyrakentamisen mahdollisuuksiin luentojen sekä käyttäjälähtöisen harjoitustyön kautta. Jo olemassa olleeseen Automaatiojärjestelmät 2 kurssiin luotiin rakennusautomaatiota käsittelevä osio sekä vanha kurssi Rakennussähköistys uudistettiin vastaamaan nykypäivän tarpeita. Kursseille osallistuneet olivat tyypillisesti 3.-4. vuoden opiskelijoita, joille työelämään siirtyminen on ajankohtaista 2-3 vuoden opintojen jälkeen. Kursseilta saatu kipinä älyrakentamiseen tullee siirtymään myös yrityksiin. 

Opetukseen liittyvät myös opinnäytetyöt.  Tutkimusryhmässä on ohjattu tai valvottu yli 60 diplomityötä sekä saman verran kandidaatintutkielmia. Opinnäytteiden teemoissa korostuivat tuloillaan oleva rakennusten älyindikaattori sekä talotekniikan tietoturvaan liittyvät kysymykset.  

Tutkimuksen osata tohtorikoulusta on valmistunut kolme tohtoria ja kolme väitöskirjaa on valmistumassa vielä vuosien 2026-2027 aikana. Tutkimuksen teemoja ovat olleet mm. kulutusjousto rakennuksissa, rakennuksen käyttöasteen havainnointi sekä rakennuksen talotekniikan yhteys energiankulutukseen. 

Älyrakentamisen työelämäprofessuuri sekä tutkijakoulu ovat yhdessä pitäneet esillä älyrakentamista osana muuta talotekniikkaa. Esimerkkinä tästä on Talotekniikka 2030 -hanke, jossa yhdessä Tampereen yliopiston ja Aallon LVI -ryhmän kanssa luotiin talotekniikan visio vuodelle 2030. Visiota oli luomassa joukko hankkeeseen osallistuvia yrityksiä. Talotekniikka 2030 -hanke piti sisällään myös useita yhdessä yritysten kanssa ideoituja kehityshankkeita. 

Tampereen yliopiston ja LUT-yliopiston Value for flexibility (V4F) -yhteishankkeessa tutkitaan, miten energiajärjestelmien joustoa voidaan hyödyntää kustannustehokkaasti ja luotettavasti tilanteessa, jossa tuuli ja aurinkovoiman osuus kasvaa nopeasti. Projekti on tuottanut ja tulee tuottamaan merkittävää uutta tietoa sekä sähkö-  että lämpöjärjestelmien kehittämisen tueksi.  

Sähköjärjestelmän mallinnus osoittaa, että Suomen energiajärjestelmä kohtaa harvoin mutta ennakoitavasti tilanteita, joissa tuotanto ei riitä kattamaan kulutusta esimerkiksi hyvin kylminä ja tuulettomina jaksoina. Nykyiset markkinakannusteet eivät kuitenkaan riitä synnyttämään kannattavia varavoimainvestointeja näiden harvinaisten tilanteiden varalle. Samalla tutkimus syvensi ymmärrystä siitä, miten sähkön hinta muodostuu vuorokausimarkkinalla ja miten uusi hinnoittelumalli (flowbased market coupling) vaikuttaa hintamekanismeihin.   

Lämpöjärjestelmiä koskevassa työpaketissa kehitettiin uusi malli, joka yhdistää lämpöpumput, lämpövarastot ja jätelämmön talteenoton. Malli mahdollistaa kaukolämpöverkon joustavan ja optimoidun ajon tarkastelun. Työ on tieteellisten julkaisujen lisäksi avannut tietä avoimen lähdekoodin työkalulle, josta voi olla merkittävää hyötyä energiayhtiöille ja muille toimijoille.  

Sääntelyyn ja verkkopalveluihin liittyvässä tutkimuksessa projektiryhmä osallistui aktiivisesti kansalliseen keskusteluun tehotariffeista ja joustavista liittymistä. Lisäksi käynnistettiin jakeluverkon pullonkaulojen mallinnus yhteistyössä alan toimijoiden kanssa.  

Projektissa on toteutettu myös useita työpajoja ja ”joustotunti”-webinaareja, joissa on jaettu ajankohtaisia tuloksia laajalle sidosryhmäjoukolle. Projektin tutkijat ovat esitelleet tuloksiaan useissa kansainvälisissä konferensseissa ja osallistuvat IEA:n lämpöpumppuja kehittävään asiantuntijayhteistyöhön.  

Vuonna 2025 käynnistyi  STEKin avustama Varttivalo-projekti, jossa tuotetaan uutta tietoa ja työkaluja optimoimaan kasvihuonetuotannon ja joustavien energiajärjestelmien yhteistoimintaa. Projektissa yhdistyy sähkömarkkinoiden, kasvitieteellisen tutkimuksen ja tekoälyteknologioiden osaaminen.   

Varttivalon päämääränä on tehdä kasvihuonetuotannosta taloudellisesti kannattavampaa hyödyntämällä joustoa sähkömarkkinoilla, kuitenkin niin että myös kasvituotannon tehokkuus säilyy optimaalisena. Hanketta toteuttavat Luonnonvarakeskus LUKE ja VTT. Hankkeen päärahoittaja on Business Finland, ja rahoittamassa ovat myös muun muassa Puutarhasäätiö, Greenlux Lighting Solutions, Kaukora, Nanea, Summa Energy ja Sympower. Varttivalo haki ja sai myöhemmin rahoitusta myös Business Finlandilta. 

Kaksivuotinen hanke on nyt puolivälissä, ja sen keskeiset työpaketit ovat edenneet suunnitelmien mukaisesti.   

Projektiryhmä on kerännyt tarkkoja sähkönkulutustietoja kasvihuoneista ja tutkinut mm. erilaisten sähkösopimusten vaikutusta kulutukseen sekä paikallisen uusiutuvan sähkön tuotannon mahdollisuuksia kasvihuoneympäristössä. Valotusolosuhteiden vaikutusta kasvien yhteyttämiseen on tutkittu klorofyllifluorometriaan perustuvilla mittauksilla.   

Ensimmäiset kokeet osoittavat, että klorofyllifluoresenssimittauksiin perustuen voidaan epäsuorasti arvioida kasvien tärkkelyspitoisuutta, eli kasvin omien energiavarastojen tilannetta. Tämä on ensimmäinen askel projektissa kehitettävän tekoälypohjaisen menetelmän luomisessa, joka auttaisi seuraamaan kasvien toimintaa reaaliaikaisesti ja löytämään energiansäästömahdollisuuksia kasvihuoneissa.    

”Vaihtelevat sähkön hinnat vaativat kasvihuonetuottajilta joka päivä päätöksiä ja toimenpiteitä, jotta tomaatit, kurkut ja salaatit pysyvät tyytyväisinä sähkön hintavaihteluiden keskellä. Teknisesti tämä on kohtuullisen suoraviivaista, ohjausjärjestelmiin asetetaan raja-arvoja ja niiden puitteissa toimitaan. Mutta tuottajan täytyy kuitenkin sanoa ns. viimeinen sana, tarkastella menneiden päivien valotuksen käyttöä ja arvioida, onko kannattavampaa pitää valot päällä huomenna, vaikka sähkö on kalliimman puolella, jos pari edellistä päivää on mennyt ”kynttilänvalossa”. Tämä päätöksenteko ei ole helppoa, sillä tuottajilta puuttuu täsmällinen näkymä siihen, miten kasvit reagoivat tämänhetkisiin olosuhteisiin ja miten tämä hetki heijastelee mennyttä ja mitä se voi kertoa vaikkapa ensi viikon satomääristä”, kertoo tutkimusprofessori Titta Kotilainen Lukesta.  

STEK teki vuoden 2025 alussa Tekniikan museon kanssa sopimuksen, jolla STEKin opettaja-aineistot siirrettiin museon jatkokehitettäväksi.  Näitä sisältöjä hyödynnetään jatkossa myös museon fyysisessä HOW-oppimisympäristössä, joka on jo ensimmäisen vuoden aikana laajentunut. Tähän ei ole tarkoitus tyytyä – yhteistyösopimuksen idea oli nimenomaan vahvistaa tiede- ja teknologiakasvatuksen valtakunnallista tavoittavuutta. HOW-oppimisympäristö onkin nyt todettu hyvin skaalautuvaksi, ja sille etsitään uusia yhteistyötahoja.  

Erilaisista teemoitetuista työpisteistä koostuva HOW-oppimisympäristö on saanut valtavan hyvää palautetta siellä vierailleita opettajilta sekä oppilailta. Ympäristön ideana on itse tekeminen ja kokeilemalla oppiminen.    

Sähkö ja energia -työpajaa kehitettiin vastaamaan energia- ja sähköalan ajankohtaisiin teemoihin, kuten uusiutuvan energian tuotantoon ja energian varastointiin. Työpajaa esiteltiin ja toteutettiin myös Soroptimistien Tyttöjen päivän tapahtumassa Dipolissa, jossa siihen osallistui yli 200 kahdeksas- ja yhdeksäsluokkalaista. Toiminnallinen ja oivalluksia herättävä työpaja sai runsaasti kiitosta niin oppilailta kuin opettajiltakin.   

Tekniikan museon HOW-oppimisympäristölle avattiin syyskuussa 2025 ensimmäinen satelliittitoimipiste yhteistyössä Riihimäen Robotiikkakampuksen kanssa.   

Syksyn aikana Riihimäen Veturitalleilla sijaitsevassa HOW-oppimisympäristössä vieraili 20 ryhmää, josta palautetta antoi 19 opettajaa ja 292 oppilasta. Riihimäellä sekä oppilaat että opettajat arvioivat HOW-toiminnan erittäin myönteisesti: palaute korosti vahvaa innostusta, aktiivista osallistumista ja tekemällä oppimista. Kokonaisuus koettiin onnistuneeksi sekä motivoivaksi.  

Riihimäen HOW-oppimisympäristön ensimmäisen kauden perusteella toimintamallia kehitetään edelleen ja tavoitteena on tehdä Riihimäen HOW:sta vakiintunut ja kiinteä osa paikallisten koulujen toimintaa. Lisäksi Riihimäen HOW voi jatkossa palvella lähikuntia, Hyvinkäätä ja Hämeenlinnaa.  

Riihimäen satelliittimallin käynnistyminen osoittaa, että konsepti on skaalautuva ja siirrettävissä eri toimintaympäristöihin. Tavoitteena onkin rakentaa HOW:sta valtakunnallinen toimintamalli, jossa museot, korkeakoulut, tutkimuslaitokset ja paikalliset toimijat tekevät yhteistyötä lasten ja nuorten osaamisen vahvistamiseksi. Keskusteluja uusista avauksista on käyty aktiivisesti, ja kiinnostus mallin levittämiseen on kasvavaa.  

STEKin rahoittama kansainvälinen harjoitteluohjelma syvensi suomalaisen energia- ja rakennusalan osaamista viemällä kaksi Oulun yliopiston opiskelijaa työharjoitteluun Japaniin. Hankkeen tavoitteena oli tarjota opiskelijoille ainutlaatuista yrityskokemusta, vahvistaa työelämäyhteyksiä ja rakentaa osaamista vihreän siirtymän – erityisesti energiatehokkuuden, älykkään rakentamisen ja kestävän kehityksen – näkökulmista. Harjoittelun teemat perustuivat Oulun yliopiston tiedekunnista ja isäntäyritys Shimizu Corporationilta kerättyihin tarpeisiin.  

Shimizu Corporation on maailman johtavia rakennus- ja infrastruktuuritoimijoita, joka valmistaa älykkäitä ja energiatehokkaita rakennuksia ja kehittää niiden tietojärjestelmiä. Shimizun huippuosaaminen datan hyödyntämisessä ja älykkäässä rakennusautomaatiossa luo runsaasti energiansäästöpotentiaalia, ja tarjoaa useita oppimis- ja yhteistyömahdollisuuksia myös korkeakouluille.  Yritysharjoittelu tarjosi konkreettisia näkökulmia siihen, miten dataa, automaatiota ja langatonta viestintää voidaan hyödyntää rakennusten energiatehokkuuden ja turvallisuuden parantamisessa.  

Kesällä 2025 toteutunut harjoittelujakso toi esiin myös uudenlaisen tavan hahmottaa energiajärjestelmiä. Opiskelijat pääsivät työskentelemään vetyteknologian, energian varastoinnin ja älykkäiden työmaiden parissa sekä soveltamaan japanilaista Shu–Ha–Ri –oppimismallia, joka tukee sekä kriittistä ajattelua että innovointia. Kokemukset syvensivät ymmärrystä tulevaisuuden energiaratkaisuista.  

Harjoitteluun lähetettiin kaksi opiskelijaa,  tohtorikoulutettava Gihan Kodithuwakku ja väitöskirjatutkija Sandaruwan Jayaweeran. Hanke vahvisti osaltaan suomalaisen energia-alan kansainvälistä kilpailukykyä ja tuki korkeakoulujen missiona olevaa kestävän, älykkään ja turvallisen rakennetun ympäristön kehittämistä. Hanke lisäsi opiskelijoiden työelämävalmiuksia ja toi uuden näkökulman osaamisen kehittämiseen keskellä vihreän siirtymää.  

Sähkö ja energia-alan keskeinen haaste on uuden tiedon hidas siirtyminen tutkimuksesta opetukseen. SEIK-hanke (Sähkö- ja energia-alan innovaatiokoulutuksen keihäänkärki) pyrkii vastaamaan tähän integroimalla tutkimusosaamisen suoraan innovaatioprojekteihin ja hyödyntämällä projektien tuloksia oppimateriaalina. Projekti tukee Oulun seudulle ja Pohjois-Suomeen kehittyvää liiketoimintaekosysteemiä.  

Oulun yliopiston Interdisciplinary Product Innovation and Creation (IPIC) -maisteriohjelmassa on toteutettu UniOulu Hydrogen Innovation Challenge (HIC) -kokonaisuus, jossa opiskelijat kehittivät uusia tuotteita ja palveluja tukemaan kehittyvää vetytaloutta. Ohjelmassa koulutetaan kansainvälisiä ja muiden tieteenalojen opiskelijoita ratkaisemaan puhtaan energian käyttöönoton haasteita. Hanke pilotoi akateemisen vuoden mittaisen vetytalouden innovaatioprojektin, joka on tarkoitus vakinaistaa osaksi ohjelman toimintaa.   

Noin 200 eri alojen opiskelijaa (tekniikasta hoitotieteisiin) on työskennellyt lukuvuoden mittaisissa innovaatiohankkeissa yhteistyössä yritysten ja ekosysteemitoimijoiden kanssa. 

Projektit ovat keskittyneet vetytalouden käytännön sovelluksiin asumisen, turvallisuuden, tietoisuuden lisäämisen ja maatalouden teemoissa. Opetus perustuu studio- ja projektipohjaiseen oppimiseen, jossa opiskelijat kehittivät ratkaisuja ideoinnista prototyyppeihin asti yhteistyössä yritysten ja asiantuntijoiden kanssa. Projektien alkuvaiheessa on hyödynnetty myös uusia generatiivisia tekoälytyökaluja pedagogisena ratkaisuna yhteisöllisen ideoinnin ja vetyteeman ymmärtämisen apuna. 

Hankkeen tavoitteena oli vahvistaa vetytalouteen liittyvää osaamista sekä lisätä kiinnostusta alaa kohtaan. Samalla opiskelijat ovat tuottaneet uusia konsepteja ja prototyyppejä edistämään vedyn käytettävyyttä ja hyväksyttävyyttä yhteiskunnassa.  

STEK rahoitti Seskon tuottaman Sähköteknisen standardoinnin perusteet -verkko-opintojakson merkittävän päivityksen ja uudistamisen. Sen tavoitteena oli parantaa sisällön laatua, saavutettavuutta ja oppimiskokemusta sekä mahdollistaa opintojakson tarjoaminen opin.fi -palvelun kautta.

Päivityshankkeen myötä verkko-opintojakson käyttö ja saavutettavuus paranivat selvästi. Kakkosversioon liittyi kolme uutta oppilaitosta, ja opintojakson opiskelijamäärä kaksinkertaistui puolessa vuodessa. 

Sisältöjä uudistettiin laajasti: pisimmät tekstiosuudet korvattiin aktivoivilla tehtävillä, arviointiperusteet ja tentti tarkennettiin, ja opintojaksolle lisättiin aikatiedot, lähdeviitteet sekä opas opiskelijalle. Lisäksi tuotettiin kolme uutta havainnollistavaa videota, jotka korvasivat aiemmat esitykset. 

Saavutettavuus parani olennaisesti: kaikille kuville lisättiin kuvailutekstit, videoille suomenkielinen tekstitys, ja opintojakso vietiin opin.fi-palveluun, jossa sen voi suorittaa anonyymisti riippumatta oppimisympäristöstä. Tulostettava todistus korvattiin opin.fi:n osaamismerkillä. 

Hankkeen myötä avautui myös uusia jatkokehitysmahdollisuuksia, kuten englanninkielinen versio, lisämateriaali kurssin suorittaneille sekä laajennettu videosisältö.