LABS & LABS4U doorbreken status quo in mobiliteits- en energietransitie

LABS biedt simulaties van de werkelijkheid

Dat doet LABS door middel van de volgende generatie beslisondersteunende modellen voor het mobiliteits- en energiesysteem. Het stelt de gebruiker in staat om snel en nauwkeurig inzichten te verkrijgen in hoe deze systemen – en de spelers daarin – interacteren door middel van simulaties van de werkelijkheid.

LABS start met een eerste toepassing in elektrische transitie van mobiliteit en zal zich vervolgens verder ontwikkelen om een breed scala aan maatschappelijke uitdagingen aan te pakken. Door middel van een coöperatief ecosysteem, LABS4U, wordt het LABS-platform samen met marktpartijen en kennisinstellingen beschikbaar gemaakt op nationaal en internationaal niveau.

Complexe transities vragen om geavanceerde besluitvorming

De mobiliteits- en energietransitie brengen aanzienlijke investeringen met zich mee in infrastructuur, voertuigen en operationele managementsystemen. Netcongestie vormt hierbij een belangrijk knelpunt, dat naast de realisatie van klimaatdoelstellingen ook gevolgen heeft voor productiviteit (commerciële omzet), bereikbaarheid en leefbaarheid.

Het verplaatsen van laadmomenten en energieverbruik naar buiten piekuren kan de druk op het elektriciteitsnet aanzienlijk verminderen en dat zorgt voor meer net-capaciteit en sterkere aansluiting op het elektriciteitsnet voor bedrijven/industrieën. Om deze uitdaging het hoofd te bieden, is snelle én nauwkeurige beslissingsondersteuning vereist voor overheden, netbeheerders, laadpaalexploitanten en wagenparkbeheerders – ondersteuning die aansluit op de realiteit en het daadwerkelijke gedrag van betrokkenen weerspiegelt.

De huidige macroscopische modellen voor besluitvormingsondersteuning schieten hierin tekort. Zij bieden onvoldoende detail over populaties, mobiliteitspatronen en energiebehoefte van elektrische voertuigen en activiteiten, waardoor men vaak moet werken met globale gemiddelden. Dit leidt niet alleen tot suboptimale investeringen en gemiste kansen, maar zorgt er ook voor dat belangrijke lokale verschillen en gedragsdynamiek onderbelicht blijven.

De oplossing: Large-scale Agent-Based Simulatie

Om stakeholders te ondersteunen bij het nemen van afgewogen en onderbouwde beleids- en investeringsbeslissingen, ontwikkelt TNO een platform voor Large-scale Agent-Based Simulation (LABS). Deze nieuwe generatie high-performance simulatieomgeving maakt gebruik van grootschalige parallelle berekeningen en is zowel nauwkeurig als snel.

Agent-Based Models (ABM’s) simuleren de acties en interacties van individuele agents – zoals voertuigen, mensen (dit kunnen zowel de mobiliteitsgebruikers als huishuidens, als ook de besluitvormers omvatten), laadstations of verkeerslichten – binnen een systeem.

Elke agent volgt regels en probeert eigen doelen te maximaliseren en past zich aan veranderende omstandigheden aan. Zo willen verschillende individuen bijvoorbeeld op verschillende momenten en tijdstippen hun voertuigen opladen. Door deze regels van elke agent mee te nemen, kan het model de complexiteit van echt gedrag vastleggen.

Het resultaat is dat LABS zorgt voor een diepgaandere en nauwkeurigere analyse van laadsystemen, betere aansluiting bij daadwerkelijk gedrag van agents in een systeem en uiteindelijk slimmere, effectievere keuzes voor investeringen in infrastructuur, het energienet, wagenparken, operationele managementsystemen en innovatieve technologieën rondom duurzame mobiliteit en energie.

Door deze integrale aanpak kunnen besluitvormers optimaal inspelen op urgentie van vraagstukken, belangrijke maatschappelijke uitdagingen, lokale behoeften en actuele ontwikkelingen, wat leidt tot een hogere efficiëntie, lagere kosten en een versnelde realisatie van klimaatdoelstellingen.

Peter van Buijtene, senior manager innovation partnerships: “Netcongestie beperkt nu al woningbouw en gebiedsontwikkeling. De enige manier om direct impact te realiseren is door gedrag te beïnvloeden: laadpatronen verschuiven, mobiliteitskeuzes herzien en flexibel energiegebruik mogelijk maken. LABS geeft besluitvormers en marktpartijen krachtige simulaties om deze gedragsinterventies op schaal te testen – het maakt het onzichtbare zichtbaar en het complexe uitvoerbaar.”

Het beste van twee werelden

Traditionele modellen zijn doorgaans snel, maar vertonen een statisch karakter doordat ze veelal gebaseerd zijn op gemiddelde waarden en historische data, zoals eerder benoemd. Hierdoor worden lokale effecten onvoldoende meegenomen, wat hun betrouwbaarheid voor investeringsplanning beperkt. Moderne ABM’s bieden meer detail en realisme, maar werken vaak traag en gefragmenteerd; daarnaast bevinden veel initiatieven zich nog op een laag technologisch niveau waardoor opschaling lastig blijft.

LABS overbrugt deze kloof door snelheid en detail te combineren. Met high-performance computing (HPC) en geautomatiseerde regelafleiding levert het nauwkeurige, schaalbare simulaties van complete steden en regio’s om slimmere infrastructuur-, beleids- en investeringsbeslissingen te ondersteunen. LABS stelt stakeholders in staat om een breed scala aan beleidsopties te creëren, simuleren en evalueren.

Hoewel LABS zich in eerste instantie richt op mobiliteits- en energietransities, waar net-congestie een belangrijke barrière vormt, is de flexibele architectuur ook toepasbaar in domeinen zoals klimaatadaptatie, gezondheidszorg en defensie.

Unieke positie

Met LABS combineren we high-performance computing op GPU’s (i.e. Graphic Processing units; dezelfde hardware als gebruikt voor AI) met diepgaande modelleerexpertise om de volgende generatie ABM-tools te leveren. TNO levert hierbij de agent-core aan voor de high-performance computing.

LABS zal deels open source beheerd worden met academische partners en aangeboden als Platform-as-a-Service (PaaS). Dit stelt consultants en besluitvormers in staat om schaalbare simulaties uit te voeren, modellen te kalibreren en scenario’s te genereren zonder beheer van de infrastructuur.

Startend met e-mobiliteit zal LABS zich uitbreiden naar andere domeinen. De gedeelde inputdata (populatie, gebouwen, infrastructuur) maakt duurzame groei naar meer steden en regio’s wereldwijd mogelijk. De modulaire, open architectuur, cross-domein potentie en maatschappelijke relevantie maken LABS aantrekkelijk voor investeringen, implementatie en waardecreatie op lange termijn.

Maatschappelijke impact realiseren

LABS maakt slimmere, kosteneffectieve infrastructuurplanning en vermindering van piekbelasting mogelijk, waardoor netcongestie en gerelateerde kosten worden verminderd. Door barrières voor efficiënt laden weg te nemen, versnelt het de elektrificatie van het mobiliteitssysteem – wat leidt tot minder stikstof- en broeikasgasemissies, betere luchtkwaliteit en volksgezondheid, en lagere zorgkosten.

LABS bevordert efficiënt gebruik van stedelijke ruimte en eerlijke toegang tot elektrisch mobiliteit en stroom. Dit komt door optimalisatie van laad- en parkeerinfrastructuur, afgestemd op het mobiliteit gedrag en (energie) behoeftes van gebruikers en rekening houdend met de koopkracht van verschillende inkomenssegmenten van de samenleving.

Stakeholders investeren jaarlijks miljarden in elektrificatie van wagenparken, laadinfra en netuitbreiding (netbezwaring). LABS identificeert de meest kosteneffectieve strategieën: alleen beperking van piekbelasting kan al €350 miljoen tot €2,2 miljard besparen op netinvesteringen, terwijl verminderde congestie €400 miljoen per jaar aan economische baten oplevert voor de Nederlandse economie. Gezien de elektriciteitsvraag in Nederland tussen 2025 en 2040 ongeveer verdubbelt, zullen deze besparingen en baten alleen maar toenemen.

LABS4U: coöperatief ecosysteem

Om LABS naar de markt te brengen gaan we een coöperatief ecosysteem opzetten: LABS4U. Hierin brengen we academische groepen, softwareontwikkelaars en industriële partners samen om innovatie voor kosteneffectieve besluitvorming versnellen.

Het doel is om gefragmenteerde ABM-initiatieven te bundelen voor opschaling richting nationale en internationale markttoepassing. Door kleinere initiatieven te combineren met TNO’s agent-core creëert LABS4U een dynamisch ecosysteem waarin academici, ontwikkelaars en besluitvormers gezamenlijk ABM-gebaseerde beslissingsondersteuning wereldwijd vooruitbrengen.

Sluit je aan bij de LABS4U-community

LABS bevindt zich momenteel in een vroege ontwikkelfase. Daarom zijn wij actief op zoek naar academische groepen, softwareontwikkelaars en andere partners die samen met ons het LABS-platform willen opbouwen, gebruikmakend van bestaande én nieuwe initiatieven.

Tegelijkertijd lanceren we de LABS4U-community – een energiek ecosysteem waarin gemeenten, netbeheerders, wagenparkbeheerders, consultants en onderzoekers de handen ineenslaan om samen de toekomst van duurzame mobiliteit, energie en andere domeinen vorm te geven. We zoeken projecten of producten waarbij behoefte is aan inzicht in gedragsimpact – in eerste instantie in het energiedomein- geschikt voor pilots met onze agent-core. Vanaf begin 2026 zijn we al begonnen met de eerste implementaties en toepassingen van LABS.

Wil je meedoen aan co-creatie of samenwerking? Neem gerust contact op om de mogelijkheden te bespreken en word onderdeel van de LABS4U-community. Samen bouwen we aan slimme, toekomstbestendige oplossingen.