Aktuální vydání

celé číslo

02

2021

Systémy pro řízení vodárenských sítí a ČOV

Hladinoměry

celé číslo

Koncept EUREF-Campus: inovace a mobilita pro města budoucnosti

EUREF-Campus je dnes již existující realizace představ o městech budoucnosti. Jeden z projektů je realizován v Berlíně a druhý se plánuje v Düsseldorfu. 

Od akvizice pozemku kolem starého plynojemu ve čtvrti Schöneberg v Berlíně v roce 2008 rozvinula firma EUREF AG celou městskou část ve skutečnou laboratoř pro města budoucnosti: s inovativní komunitou podnikání a vědy, klimaticky neutrálním zásobováním energií, inteligentní energetickou sítí, energeticky účinnými budovami, testovací platformou pro mobilitu budoucnosti a četnými výzkumnými projekty se zde kaž­dý den prokazuje, že energetický přechod na klimatickou neutralitu je proveditelný a cenově dostupný.

Městská část neustále rozšiřuje svou funkci fóra a informačního centra. Organizuje akce týkající se ochrany klimatu a udržitelnosti, prohlídky kampusu s průvodcem a návštěvy sídlících společností, např. energetického centra společnosti Gasag (obr. 3).

Mimochodem, kampus EUREF plní cíle spolkové vlády Německa v oblasti emisí CO2 pro rok 2050 už od roku 2014.

 

Energetický koncept

Zásobování energií v kampusu EUREF je CO2 neutrální. Společnost GASAG Solution Plus GmbH zde provozuje kombinovaný zdroj energie, který je energetickým jádrem čtvrti a vytváří teplo potřebné k vytápění. Zdrojem energie je kombinovaná teplárna a elektrárna. Spalování bioplynu pohání generátor k výrobě elektřiny a elektřina se předává do berlínské elektrické rozvodné sítě. Teplo se používá k ohřevu vody, kterou se vytápějí budovy v areálu EUREF. Potrubí podzemního dálkového vytápění, kterými je do domů čerpána horká voda o teplotě 90 °C, jsou dlouhé 2,5 km.

Spolu se dvěma menšími kombinovanými teplárnami a elektrárnami, které vyrábějí elektřinu pro provoz energetického centra a dodávají ji do chytré sítě ZeeMobase, je tak pokryta velká část požadavků na vytápění v areálu EUREF. Je-li ve velmi chladných dnech zapotřebí další tepelná energie, jsou pro pokrytí špičkového zatížení k dispozici dva nízkoteplotní plynové kotle. Zároveň se v energetickém centru vyrábí chlad pro klimatizaci četných serveroven a kanceláří.

Energetické centrum je řízeno pomocí metod umělé inteligence v systému Eco-tool. K tomu poskytuje zhruba 1 000 datových bodů z energocentrály a budov informace o tom, která energie se v dané budově používá a kdy. Do výpočtů optimalizace jsou rovněž zahrnuty předpovědi počasí a údaje o trhu s energií.

S využitím technologie Power-to-Heat/Power-to-Cold existují v energetickém centru možnosti ukládání obnovitelných energií. Když se ve slunečných nebo větrných dnech vyrábí v solárních parcích nebo větrnými turbínami příliš mnoho elektřiny, je to registrováno v energetickém centru. Přebytečná elektřina se potom používá k ohřevu nebo chlazení vody. Teplá nebo studená voda je uložena ve dvou vysoce izolovaných vodních nádržích.

Tento skladovací systém je součástí výzkumného projektu WindNODE, který je financován Spolkovým ministerstvem hospodářství a energetiky.

Společnost Audi v kampusu provozuje dvacet vyřazených baterií z testovacích vozidel e-tron propojených do jedné velké stacionární baterie o kapacitě 1,9 MW·h. Úložiště slouží k testování možnosti využití baterií, které už pro elektromobily nevyhovují.

ZeeMobase znamená Zero Emission Energy and Mobility Base a je místem, kde se fyzicky i digitálně propojuje rozvodná síť a mobilita. Elektřina je vyráběna pomocí obnovitelné energie, lokálně uložena a využita k napájení vozidel. Technicky vzato je ZeeMobase „inteligentní mikrosíť“, která distribuuje energii co nejefektivněji.

Inteligentní síť je taková rozvodná síť, ve které jsou propojeny různé zdroje energie, spotřebitelé a úložiště a společně spravovány. Přínosem správy sítí je vyrovnání kolísání dodávek z obnovitelných zdrojů energie se současnou spotřebou energie. Protože je tento postup realizován v prostorově vymezené oblasti, byl zvolen název „mikrosíť“. Nejde však o čistě ostrovní provoz, stále existuje připojení k veřejné rozvodné síti. Cílem je uvolnit veřejnou síť energetických toků, které lze plánovat, a zvýšit možný podíl obnovitelných zdrojů energie.

K ZeeMobase jsou připojeny dvě stanice pro sdílení automobilů s celkem 36 elektrickými nabíjecími místy. Jsou nainstalovány jak AC nabíjecí stanice (22 kW), tak DC nabíjecí stanice (50 kW), ale i indukční nabíjení osobních automobilů a elektrických autobusů. Chytrou mikrosíť provozují společnosti inno2Grid a Schneider Electric (obr. 4).

Charakter kampusu formují památkově chráněné budovy slavného architekta Alfreda Messela (mezi jeho nejznámější stavby v Berlíně patřil obchodní dům Wertheim, zničený za druhé světové války, je též autorem Pergamonského muzea). Památkově chráněné cihlové budovy byly citlivě zrenovovány s ohledem na energetickou účinnost. Všechny nové budovy jsou integrovány do stávající zástavby a postaveny jako certifikované „zelené budovy“ (obr. 5). Budovy kampusu EUREF mají platinovou certifikaci LEED, splňují standard KfW Effizienshaus 55, jsou vybaveny automatizovaným řízením energetické zátěže a inovativní a energeticky úspornou technikou budov.

Spotřeba energie je optimalizována s pomocí monitorovacích systémů od Schneider Electric. Všechny budovy jsou připojeny k místní energetické síti prostřednictvím inteligentních měřičů. Moderní stavební materiály, pokročilé stavební technologie a optimalizované využití energie kombinují ochranu klimatu a životního prostředí s nízkými provozními náklady. V mnoha budovách jsou použity energeticky úsporné izolační materiály, trojitá okna s integrovanou ochranou proti slunci a inteligentní fasády. Osvětlení kanceláře je automaticky regulováno podle přítomnosti a denního světla. Při výběru materiálů byla věnována pozornost zajištění maximální možné zdravotní a ekologické kompatibility.

Udržitelnost však začíná stavebním procesem. Stavební firma Wolff & Müller zde staví zcela CO2 neutrálními postupy. Používá se pouze elektřina z obnovitelných zdrojů energie a energeticky účinné stavební stroje.

 

Možnosti mobility

Areál EUREF je celostní inteligentní městský obvod budoucnosti: kromě elektromobility je prioritou také sdílení vozidel. V kampusu bylo testováno též autonomní řízení. To nejenže může lidem usnadnit každodenní život tím, že je zbaví únavného úkolu řídit auto, ale rovněž pomáhá minimalizovat počet nehod a regulovat jednotlivé dopravní toky, aniž by se ucpávaly cesty. Hudba budoucnosti? Už ne. Autonomní řízení je již připraveno k testování a pravděpodobně způsobí revoluci nejprve ve veřejné dopravě a následně i v dopravě individuální. Po úvodní zkušební fázi se samojízdným elektrickým mikrobusem Olli, vyráběným americkou společností Local Motors, jezdilo od prosince 2017 do dubna 2018 po kampusu vozidlo Emily, vyrobené francouzskou společností EasyMile.

V areálu EUREF jezdí další vozidlo s autonomním řízením, zametač vyvinutý společností Enway (obr. 6). Enway je švýcarský start-up, který se usadil (i se svými třemi zakladateli) v Berlíně. Společnost Enway automatizuje speciální vozidla, jako jsou zametací stroje a vozy pro svoz odpadu. Vozidla se navigují pomocí kamer, senzorů a laserového skeneru. První prototyp jezdil v kampusu EUREF od podzimu 2017.

Uvnitř kampusu se od roku 2017 mohou pohybovat pouze elektrická vozidla, golfové vozíky, taxíky, jízdní kola a pohotovostní vozidla. Jízdní kola lze zaparkovat nad zemí u různých parkovacích zařízení pro kola poblíž vchodů do budov, ale také pod zemí v podzemních garážích, kde jsou chráněna před povětrnostními vlivy. Pro vytvoření pobídky pro jízdu na kole jsou v několika budovách šatny a sprchy.

Zásobování vozidly poháněnými spalovacími motory je řešeno v doručovacích zónách za budovami. Tento dopravní koncept je doplněn neustálým rozšiřováním infrastruktury nabíjení pro elektromobily a různými nabídkami sdílení.

V areálu EUREF existuje více než padesát venkovních nabíječek elektromobilů, většina z nich v rámci sítě ZeeMobase. Kromě toho je v podzemí budov dalších více než 30 nabíječek, k nimž se lze připojit z kteréhokoliv parkovacího místa.

V rámci služby mobileee má každé vozidlo svého hlavního uživatele, ale v době nečinnosti je k dispozici ostatním nájemcům areálu EUREF. Vozidla mobileeee jsou poháněna elektricky, a tudíž na silnici jezdí bez emisí, a v kampusu jsou šetrná k životnímu prostředí, protože jsou nabíjena 100% elektřinou z obnovitelných zdrojů.

Kromě toho působí v kampusu také firma nextmove. Ta má v současné době ve svém vozovém parku 40 vozů Tesla a provozuje největší nájemní flotilu vozů Tesla v Německu. Vozidla je možné pronajímat na jeden den i dlouhodobě.

 

Nový kampus EUREF v Düsseldorfu

Na základě zkušeností z Berlína je uváděn v život další projekt – v Düsseldorfu. Přístup k celkové koncepci chytrých měst od projektu přes výstavbu po jejich provoz určitě představuje cestu k budoucnosti. Je důležité si uvědomit, že EUREF AG je soukromá společnost. Nejde o projekt financovaný z veřejných zdrojů, kde se otázka návratnosti příliš neřeší. Kampus EUREF je energeticky plně soběstačný, využívající nejmodernější postupy řízení.

Pro zájemce o další informace lze doporučit www.euref.de nebo prohlídku na místě, kterou zorganizuje informační středisko kampusu.

Radim Adam

Obr. 1. Kampus EUREG v Berlíně (foto: Andreas Schwarz, EUREF)

Obr. 2. Na starém plynojemu ve čtvrti Schöneberg, v centru kampusu EUREG, jsou instalovány hodiny odpočítávající, za jak dlouho bude do ovzduší celosvětově vypuštěno tolik CO2, že to způsobí oteplení planety o 1,5 °C (cílem Pařížského protokolu je nepřekročit tuto hranici; foto: Andreas Schwarz, EUREF)

Obr. 3. Prohlídka energetického centra společnosti GASAG (foto: Andreas Schwarz, EUREF)

Obr. 4. Nabíjecí stanice elektromobilů (foto: Christian Kruppa, EUREF)

Obr. 5. Památkově chráněné historické budovy byly citlivě zrekonstruovány a nové budovy byly dostavěny tak, aby s nimi vytvářely funkční a architektonický celek (foto: Ricarda Spiegel, EUREF)

Obr. 6. Autonomní zametací vozidlo od společnosti Enway (foto: Christian Kruppa, EUREF)