Gradovi su naselja budućnosti. Danas više od polovine svetskog stanovništva živi u gradovima. UN predviđa da će do 2050. godine ta brojka dostići 70 posto. Ljudi se sele u gradove u potrazi za većim mogućnostima zaposlenja, boljom zdravstvenom zaštitom i privlačnijim mogućnostima rekreacije i kulturnoga uzdizanja.
Da li će se njihov san o boljem životu u gradu ostvariti? Dr Joan Clos, direktor UN- ovog programa za ljudska naselja „Habitat“, na budućnost gleda s optimizmom, jer primećuje iskrenu želju za strukturiranjem urbanizacije u pozitivnom smislu: „Pošto se na urbanizaciju godinama gledalo kao na nešto loše, nešto što je potrebno sprečiti, ljudi sada počinju da shvataju potencijal gradova za pozitivne promene, uključujući rešavanje pitanja klimatskih promena i postizanje društveno-ekonomskog napretka“. Upravo ta visoka očekivanja na gradove stavljaju veliko razvojno opterećenje, naglasio je Pablo Vaggione, bivši glavni sekretar Međunarodnog saveza urbanista (ISOCARP), koji savetuje gradove širom sveta: „Veliki porast svetskog stanovništva preopterećuje urbane infrastrukture. Istovremeno ograničena finansijska sredstva uveliko ograničavaju mogućnost gradova da po tom pitanju nešto preduzmu“.
On u trendu urbanizacije prepoznaje velike mogućnosti, ako u gradovima uspe da uspostave ravnotežu između ekonomskog rasta, uticaja na životnu sredinu i kvaliteta života. „Ova tri stuba održivog razvoja u podjednakoj se meri odnose i na gradove, zbog čega se ne mogu posmatrati zasebno“.
Održivi urbanistički razvoj vrlo je složen zadatak. „Moramo reorganizovati dovod energije, vodosnabdevanje i prevoz“, rekao je dr Klaus J. Beckmann, profesor za planiranje urbane infrastrukture Univerziteta u Karlsruheu. Potrebni su nam distribuirani modeli, zatvoreni ekonomski ciklusi i smislene veze među njima. „Za to su nužne inteligentne, snažne komunikacione mreže na gotovo svim područjima snabdevanja i zbrinjavanja“, objasnio je Beckmann.
Izazovi nastaju već pri planiranju. U šta prvo uložiti? Koji su potencijali ili rizici pojedinog ulaganja? Kako određene mere utiču na društvenu situaciju i održivost grada u celini? Ta su pitanja predmet projekta Siemensove jedinice za istraživanja, s dr Berndom Wachmannom na čelu. Projektni tim širom sveta radi na integrisanom sistemu za modelovanje i simuliranje multidisciplinarnog grada.
Taj sistem pokazuje kako promene u infrastrukturi mogu da utiču na održivost grada. Omogućava procenu različitih mogućnosti za nove infrastrukturne projekte s obzirom na troškove i održivost te planiranje optimalnih sledova za projekte.
Javno dostupni podaci nude osnovu za investicione odluke gradova. Moguće ih je uporediti s podacima iz prošlosti ili iz drugih gradova. Prema Wachmannu, „sistem analizira međusobnu zavisnost, predviđa verovatne scenarije i uzima u obzir stručna mišljenja“. Time se postavljaju i osnove za potpuno nove usluge koje se zasnivaju na dinamičkim podacima u realnom vremenu.
Kako zgrade mogu da uštede energiju
Zgrade imaju ključnu ulogu u potrošnji energije u gradovima. Odgovorne su za 40 posto globalne potrošnje energije. Jedan od razloga za to je još uvek tipična podela između opreme zgrade i sigurnosne opreme. „Budućnost nam donosi integrisana rešenja. Platforme će prikupljati informacije u stvarnom vremenu , postavljajući na taj način temelje za precizan nadzor“, rekao je Josef Stadlinger iz Siemensovog sektora Tehnologije za zgrade, opisujući aktuelne trendove. Zgrade tako postaju sigurnije, udobnije i energetski efikasnije.
Biće moguće na osnovu vremenskih prilika menjati vreme zagrevanja zgrade ili pokretanje pumpe za vodu ili rashladna sredstva samo onda kada je potrebno, a ne prema ustaljenoj rutini. „Ova poboljšanja omogućena su isključivo našim dosadašnjim iskustvima. Siemens zna kako da upravlja sistemima za grejanje ili izračuna potražnju za grejanjem“, rekao je Stadlinger, naglašavajući važnost sveobuhvatnog znanja o funkcionalnim sposobnostima modernih sistema.
Inteligentni automatizovani sistemi za zgrade smanjuju i potrošnju energije u starim zgradama koje su zaštićeni spomenici kulture, a često stvaraju karakterističnu sliku evropskih gradova. To važi i u slučajevima kada odgovarajuću toplotnu izolaciju nije moguće postaviti.
Povećanjem broja senzora za merenje temperature, svetlosti ili kvaliteta vazduha, kvalitet informacija o trenutnom stanju zgrade u budućnosti će se poboljšati i tako doprineti boljoj optimizaciji. „Merenjem udaljenosti do susednog senzora, redovnim međusobnim sinhronizovanjem i tumačenjem podataka senzori će stvarati samoorganizovane mreže“, izvestio je dr Rudolf Sollacher, istraživač senzornih mreža u Siemensu. „Senzori mogu da uporede izmerene vrednosti i izračunaju vrlo precizne prosečne vrednosti za celokupni sistem“.
Mreža može da prepozna jednostavne obrasce, poput toga da vrednosti mogu odstupati od zadatih tačaka u određenim okolnostima. To su već naučili savremeni protivpožarni detektori, koji na taj način sprečavaju lažne uzbune.
Osim njihove rastuće energetske efikasnosti, potencijal zgrada za proizvodnju energije čini ih ključnim činiocem u energetskom pejzažu održivog grada. Novo glavno sedište Siemensa u srcu Minhena samo će se snabdevati energijom, uprkos površini većoj od 45.000 m2. Pročelja u oblika slova V i unutrašnja dvorišta optimizuju snabdevanje kancelarija dnevnim svetlom, a fotonaponski sistemi na krovu i pročelju i upotreba podzemnih voda i atmosferskih voda doprinose radu novoga glavnoga sedišta bez emisije CO2.
Aktivne zgrade proizvode električnu energiju
U budućnosti će aktivne zgrade koje proizvode više energije nego što je potroše biti sve popularnije, čak i u gusto razvijenim gradskim četvrtima. Fotonaponski sistemi, vetar i geotermalna energija nisu jedi ni dostupni alternativni izvori energije. Na primer, poslovna zgrada uz glavnu železničku stanicu u Stokholmu zagreva se apsorbovanjem toplote otprilike 250.000 putnika koji svakodnevno prolaze hodnikom železničke stanice. Zgrade takođe mogu da skladište energiju zagrevanjem tople vode (s relativno niskim gubicima) ili punjenjem električnih automobila.
Sve zastupljenije, ali još uvek nestalno uvođenje obnovljive energije iz velikih vetroelektrana, solarnih elektrana, zgrada ili domaćinstava pred mrežne operatore stavlja potpuno nove izazove. Takvo okruženje otežava zadatak uravnoteženja energije, pojačavajući potrebu za znatno pametnijim mrežama. Domaćinstva širom Evrope sada su opremljena pametnim brojilima za prikupljanje informacija o električnoj energiji koja se troši ili isporučuje u mrežu u realnom vremenu.
Optimalno upravljanje električnom energijom u mreži
Širom Evrope već je ugrađeno više od 40 miliona pametnih brojila. Visoka stopa pokrivenosti potrebna je kako bi se postigla najveća moguća energetska efikasnost i u potpunosti iskoristila zelena energija koja se proizvede na distribuiranim lokacijama. Pre se potrošnja električne energije domaćinstva očitavala s brojila samo jednom godišnje. „Korišćenjem pametnih brojila dobijamo vrednosti o potrošnji električne energije u realnom vremenu. U Beču svakoga dana obrađujemo 180 miliona data tačaka“, navodi Brehmer, generalni direktor Wien Energie Stromnetz GmbH. „To nam omogućava efikasno upravljanje električnom energijom u mreži“.
Centar kompetencije novog Siemensovog sektora Infrastruktura i gradovi u Beču gradi potpune infrastrukture pametnih brojila za obradu tih velikih količina podataka. Novim pametnim mrežama, koje uz brojila sadrže i pametne transformatore i druge komponente, upravlja se lokalno i putem sistema za upravljanje koji čine središnje sisteme pametnih mreža.
Ipak, mreža budućnosti više će se oslanjati na to da potrošači čuvaju energiju kad sunce ne sija direktno ili crpe energiju samo onda kada duva vetar na Severnom moru. Potrebne su posebne softverske aplikacije za upravljanje nužnom fleksibilnošću. Uloga potrošača u svemu tome je da budu tačno obavešteni o sopstvenoj potrošnji i trenutnim cenama električne energije, koje će u budućnosti biti sve nestalnije. Pametna brojila omogućiće korisnicima da sopstvenim ponašanjem doprinesu stabilnosti energetske mreže i uštede novac izbegavanjem skupe električne energije tokom udarnih sati. Ujedinjenje domaćinstava unutar jedne ili više zgrada koje su se povezale s ciljem zajedničkog upravljanja energijom stvoriće dodatne prednosti za upravljanje energijom, ali i za korisnike. Kao deo saradničke grupe, oni će aktivno učestvovati u trgovini energijom.
Do sada je zbog niza tehnologija korišćenih u njoj energetska mreža bila strogo zatvorena, ali da bi sve navedeno bilo uspešno sprovedeno, mrežu je potrebno otvoriti. Zbog toga raste strah od napada na električnu infrastrukturu. „Za buduće primene nužno je omogućiti komunikaciju s automatizovanim sistemima za zgrade. Potrošači žele da koriste pametna brojila za upravljanje sopstvenim fotonaponskim sistemom, a brojilo bi trebalo da bude spojeno na njihovu vlastitu mrežu kako bi se osigurala transparentnost u potrošnji energije“ , rekao je Alexander Schenk iz Siemensa, objašnjavajući koliko će visoki nivo sigurnosti biti važan u budućnosti, pa čak i za privatne informacione tehnologije.
Otvorenost i sigurnost mreže
„Moguće tehnike za osiguravanje elektroenergetske mreže uključuju enkripciju, identifikaciju, firewall i praćenje saobraćaja“, rekao je Schenk. Na kraju svega toga, trošak za efikasnu kombinaciju mora biti razuman. Energetski dobavljači najčešće nikome ne dopuštaju pristup električnoj sklopki i ne dele podatke s drugim pružaocima usluga putem platforme. Međutim ništa još nije konačno. Energie AG Oberösterreich tom pitanju pristupa naučno: trenutna situacija se pažljivo razmatra kako bi se razvio pouzdan i celovit koncept za budućnost.
Pitanje prevoza usko je povezano s pitanjem energije. Na primer, korišćenje električnih automobila u velikom broju moglo bi pojednostaviti problem skladištenja neiskorišćene električne energije iz obnovljivih izvora. Akumulatori automobila mogli bi poslužiti kao prikladne privremene jedinice za čuvanje. Električni automobili i veća upotreba javnog prevoza smanjili bi emisije CO2 i poboljšali kvalitet vazduha, što su kritični činioci za održivi grad.
Međutim, urbanisti se trenutno suočavaju s jednim drugim važnim pitanjem: kako rešiti problem svakodnevnih saobraćajnih gužvi? Taj će problem i dalje biti prisutan, jer je potreba za ličnom mobilnošću i dalje u porastu. Visoki kvalitet života postojaće u onim gradovima koji budu uspeli da spoje mogućnosti javnoga i privatnoga prevoza.
Prelaz na korišćenje svih mogućih prevoznih sredstava zahteva nesmetanu povezanost različitih prevoznih sredstava i informacija u stvarnome vremenu, dostupnih na svim uređajima koje koriste potencijalni potrošači. Uvek mora biti moguće o d m a h odgovoriti na pitanje „ Kada dolazi sledeći?“. I više ne bi trebalo brinuti o voznim kartama. Elektronske kartice mogle bi papirnate karte učiniti dalekom istorijom. E-kartica u džepu može otključati iznajmljeni električni bicikl, ali i garažu. Tom karticom se plaćaju vožnje javnim prevozom, a moći će služiti i za napajanje električnih automobila energijom.
Uporedo s tim potrebno je kvalitetno upravljanje individualnim prevozom. Danas postoje potpuno novi pristupi tom problemu. Na primer, saobraćajna kretanja se mogu predvideti na osnovu anonimnih podataka prikupljenih u realnom vremenu senzorima automobila i na osnovu informacija koje se direktno šalju navigacionim uređajima drugih vozača, čime se unapred mogu izbeći mnoge saobraćajne gužve. Osnova za umrežavanje automobila je sveobuhvatna tehnologija mrežnih podataka iz automobila koju EU i automobilska industrija trenutno unapređuju.
Međutim, postoje i futuristički modeli gradova bez automobila. Masdar City, smešten 30 kilometara istočno od Abu Dhabija, glavnog grada Ujedinjenih Arapskih Emirata, biće prvi grad u svetu bez automobila. Podzemna brza tranzitna mreža za putnički prevoz sa zasebnim automatskim kabinama, nadzemni vozovi na konstrukcijama mostova i podzemni regionalni vozovi osiguravaju mobilnost, ostavljajući ulice slobodnim za pešake i bicikliste.
„Grad nauke“, u čiji je razvoj uključen i Siemens sa svojim istraživačkim centrom na Bliskome istoku, projektovao je Fosters + Partners, a energijom će se snabdevati bez emisije CO2. Za vodosnabdevanje se planira izgradnja solarnih pogona za desalinizaciju.
Status grada već na prvi pogled
Stanovnici će imati veliko pravo glasa u primeni novih modela. Putem društvenih medija i pametnih mobilnih telefona upoznali su se sa učešćem u političkim procesima. Iz tog razloga izuzetno je važno da gradska uprava bude u stalnom kontaktu s građanima i da bude svesna ključnih gradskih parametara. Od pomoći ovde može da bude sistem City Cockpit, koji Siemens razvija u saradnji sa Singapurom. Gradonačelnici i državni službenici već će na prvi pogled moći da vide da li funkcionišu ispravno saobraćaj, dovod energije i vodosnabdevanje. Policiju , vatrogasne službe i odvoz smeća takođe je moguće integrisati u sistem. Za potrebe toga nije nužno prikupljanje ličnih podataka, ideja je povezati već postojeće podatke. Umrežavanje, razmena informacija i inteligentna obrada podataka ključ su visokog kvaliteta gradskog života budućnosti.
Izvor: Hitech Siemens