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Aspern, la smart city dove tutti potremmo vivere

Destinata ad accogliere a regime, nel 2028, ventimila persone e migliaia di posti di lavoro, con una matrice architetturale chiaramente svedese (il master plan è dell’architetto Johannes Tovatt), ma fatta per vivere in perfetto stile austriaco: questa è Aspern, una smart city in fase di sviluppo in Austria.

A nord est della capitale Vienna, di cui viene considerata distretto, sulla strada per Bratislava, Aspern è già servita da metropolitana e treno e implementa il concetto di e-mobility: i distributori per alimentare le autovetture sono, in piccola parte, e saranno, a regime, le stazioni di ricarica presenti nei parcheggi sotterranei dei palazzi.

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Il modello di Aspern nello Smart City Research

Aspern difatti è un laboratorio a cielo aperto di smart city in cui Siemens svolge un ruolo centrale, di regia tecnologica, infrastrutturale e gestionale, con il fine di progettare un futuro energetico totalmente sostenibile.

All’Aspern Smart City Research assieme al colosso tecnologico tedesco (che detiene il 44% delle quote) partecipano il principale soggetto erogatore dell’energia Viennese, Wien Energie (con il 29,95%) e l’incumbent della rete di distribuzione, Wiener Netze (con il 20%). Le quote restanti del progetto Aspern sono della Vienna Business Agency e della holding Wien 3420.

Valutato in 5 miliardi di euro, il progetto di investimento globale di Aspern è un crovevia fra smart city e Industria 4.0. Vi confluisce la ricerca di una ventina di aziende e di esperti provenienti dalla Vienna University of Technology che sviluppano processi di industry 4.0 e quella di startup che operano nel campo della misurazione con nanotecnologie, come SCL-Sensor o dell’efficienza energetica, come Theobroma Systems.

Georg Pammer, Ascr general manager

Come ha spiegato Georg Pammer, managing director del centro di ricerca di Aspern, gli edifici di Aspern saranno connessi nel senso più ampio possibile, a realizzare una smart city consapevole del proprio ruolo.

Nella concezione di Siemens, infatti, uno smart building non è più una struttura passiva di consumo, ma deve poter partecipare al mercato energetico, generando e contabilizzando energia.

In linea semplificata: pannelli solari e pompe di calore convogliano energia a un sistema di storage elettrico e termico, che tramite sensori IIoT (Industrial IoT) dialoga con un sistema di gestione Bems (Building Energy Management System).

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Il complesso scolastico di Aspern

Scuola, asilo e il building dell’Aspern Reasearch Center (che ha un edificio interamente progettato in Bim) sono già autosufficienti in tal senso e scambiano energia con la rete di distribuzione mediante l’intervento di una smart micro grid.

Tutto muove dall’elettrificazione della città, quindi, e di questo aspetto si occupa sostanzialmente Siemens.

Non si parla quindi di isolamento di edificio, che è comunque un tema comunque importante per l’efficienza energetica. Sta di fatto che Siemens non costruisce edifici: fa, piuttosto, strumenti di controllo e gestione dell’infrastruttura, che devono tenere conto comunque che un edificio consuma anche se è passivo.

Andreas Lugmaier, Siemens

Ecco allora che, come ci ha spiegato Andreas Lugmaier, della ricerca di Siemens, la smart grid svolge un ruolo biunivoco, di generazione e colloquio energetico con la rete di distribuzione, in cui l’energia per la mobilità è un tema un ruolo centrale.

Il concetto è chiaro e dice che la smart city è costituita da smart building, ossia oggetti statici e da smart people, persone che si muovono con grande consapevolezza della loro impronta di carbonio (carbon footprint): alimentare i loro bisogni energetici, pertanto deve essere un unico tema, e la gestione della piattaforma diventa il ponte di comando.

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Edificio sperimentale del centro di ricerca di Aspern interamente progettato in Bim

Gli elementi gestionali di questa visione sono un sistema Bems (Building Energy Management System), piattaforma con cui si dialoga con le reti di distribuzione dell’energia, con i mercati per l’acquisto degli stock necessari e con la propria rete smart che mediante dispositivi IoT rileva produzione e consumo di energia.

La struttura di smart Ict di Aspern utilizza i dati provenienti dai building e dal network (temperatura, qualità dell’aria, consumi elettrici, voltaggio) e i dati esterni (atmosferici o connessio a eventi occasionali) per analizzare l’interazione e l’interdipendenza fra edifici e rete, a costruire un quadro complessivo sempre attualizzato.

Utilizzando i dati dal campo il team di ricerca di Aspern è in grado di creare una riproduzione digitale di una situazione reale e di simulare scenari energetici. Il fine è svilupapre una soluzione scalabile in grado du adattarsi a qualsiasi scenario di fabbisogno energetico.

Sotto il profilo tecnico, per eseguire questa raccolta e simulazione viene utilizzato un datawarehouse Teradata DM670C e un ambiente con 25 sistemi virtuali Hyper-V.

Il modello ovviamente prevede che smart building, grid e Ict siano strettamente connessi: i sensori a basso voltaggio presenti negli edifici forniscono il pane (i dati) affinché il sistema ICT possa macinare valutazioni e simulazioni. Scenari, questi, che per definizione, essendo gli abitanti dinamici, devono essere continuamente adattati. Ecco perchè i modelli creati sono adattivi, nel senso che impiegano algorotmi di self learning.

La fotografia dall’alto di questa visione, infine, suggerisce che in una smart city a regime ci dovrà essere una nuova figura gestionale, il grid manager, che si occuperà dell’ottimizzazione energetica.

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Edificio di Aspern che implementa anche un sistema di raffrescamento che trae energia accumulando il calore e convertendolo

Se, come ha spiegato Manfred Voelker, head dei Siemens Building Management Systems, il 90% della spesa nel ciclo di vita di un edificio è destinata alla sua manutenzione, disporre di un sistema di gestione che integra tutti gli aspetti energetici è un punto di inizio. Va saputo usare, però, e non tutti possono accedere alle risorse per farlo.

Per questo motivo Siemens ha anche una proposta articolata che parte dal coordinamento degli aspetti progettuali per ridurre la complessità creando un single point of contact che contabilizza i costi di facility, effettua il campus management nel rispetto di Service level agreement.

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