První “smart” čtvrť v Berlíně vytápěna technologiemi Panasonic téměř bezemisně

Berlínský projekt obsahuje celou řadu inteligentních energetických řešení, včetně vysoce účinných tepelných čerpadel Panasonic vzduch-voda, fotovoltaických (PV) panelů a akumulátorů integrovaných do inteligentního a efektivního systému řízení energie.

Projekt se nachází v jižní části Berlína – v oblasti zvané „Adlershof“ – a má potenciál stát se největším technologickým centrem v Německu. V současné době je zde na 17 hektarech půdy shromážděno 1200 podniků a bezmála 20 výzkumných zařízení.

Bytové domy byly navrženy a postaveny v bezbariérové ??otevřené architektuře podporující sociální interakci mezi nájemníky. Investor a majitel projektu, GSW Sigmaringen GmbH, následoval myšlenku univerzálního designu a dostupnosti, aby ve Future Living Berlin umožnil bydlení nejen lidem s tělesným postižením, ale také vícegenerační bydlení. Proto z 90 bytů je 11 vybaveno pro vozíčkáře nebo nájemce s fyzickým postižením. Všechny apartmány jsou vybaveny bezklíčovou přístupovou infrastrukturou, která zahrnuje dveře, poštovní schránky a výtahy. Nájemci mohou ke správě přístupu použít RFID kartu nebo aplikaci v chytrém telefonu. Interiér bytů také sleduje bezbariérový záměr, v rámci něhož nabízí inteligentní, propojené i výškově nastavitelné kuchyně. Platforma IoT od švýcarské společnosti digitalSTROM nabízí celou řadu inteligentních funkcí a scénářů. Rozhraní s inteligentními televizory Panasonic a inteligentními reproduktory nabízejí nájemcům spoustu pohodlí a bezpečnosti tím, že například na televizní obrazovce zobrazují vizuální upozornění, když se v jiné místnosti spustí požární poplach. To může být užitečné zejména pro lidi se sluchovým postižením. Další scénáře, jako například „být doma“ či „být v práci“ vedou k provedení řady automatických příkazů jako je zamykání dveří při opuštění bytu.

Energetická koncepce FLB se zaměřuje na zelenou a udržitelnou dodávku lokální energie. Ústředním prvkem této koncepce je správa a monitoring využívání energie pomocí inteligentních algoritmů Panasonic, které jsou součástí řešení pro správu energie (EMS).

Podle Eurostatu se přibližně 80 % energie v domácnosti spotřebuje na vytápění – takže potenciál snižování uhlíku je obrovský. To je důvod, proč se Panasonic v tomto rezidenčním projektu primárně zaměřil na efektivní energetické řešení, především pak na optimalizaci spotřeby energie pro vytápění bytů a výrobu teplé užitkové vody energeticky efektivním způsobem.

Proto evropské výzkumné a vývojové středisko Panasonic vyvinulo inteligentní řešení pro správu energie, které optimalizuje její využití. Pro výrobu elektřiny na střechách byly vybrány fotovoltaické (FV) panely Panasonic, které jsou z hlediska výkonu špičkou v oboru. Softwarové řešení měří množství energie z fotovoltaických panelů včetně nadbytečně vygenerované energie. Řízení pak rozhoduje o tom, co se bude z energie vyrábět – zda teplo pro vytápění místností nebo horká voda. Rozhodnutí probíhá v závislosti na různých faktorech, jako je sezóna, denní čas atd. Takové inteligentní ovládání a algoritmy vedou k úsporám energie a flexibilní reakci na potřeby obyvatel Future Living Berlin.

Pokud systém detekuje přebytek, použije se energie nejprve na teplo v prostoru (protože pohodlí nájemníků bylo pro algoritmus stanoveno jako nejvyšší priorita) a zadruhé je směřováno na výrobu teplé vody. Cílem je optimalizovat míru vlastní spotřeby z průměrné 30-40 % vlastní spotřeby na 50-60 % vlastní spotřeby. Zohledňují se také sezónní vlivy: na jaře a na podzim algoritmus co nejlépe využívá vytápění a výrobu teplé vody a vykazuje největší zvýšení efektivity. V letním období lze přebytečnou FV energii využít pouze pro přípravu teplé vody, topení je vypnuté, což snižuje průměrnou účinnost. V zimě je nižší účinnost také způsobena menším slunečním zářením, a tím i nižší výrobou fotovoltaické energie – zejména v období prosinec - únor.

Tým odborníků na energetiku v oblasti výzkumu a vývoje společnosti Panasonic po mnoho let spolupracuje s různými partnery na optimalizaci využití zelené energie – zejména v decentralizovaných prostředích. Začalo to nejprve testováním FV a bateriových systémů. Pro projekt Future Living Berlin se přidali i odborníci na tepelnou energii a pracovali na propojení elektřiny a tepla. Po důkladných počítačových animacích provedl tým laboratorní testy společně s výzkumným týmem Technické univerzity v Cáchách. Řízení kaskády tepelných čerpadel bylo jednou z výzev, pro které bylo řešení testováno – a prošlo. Vícegenerační dům je obvykle zásobován více než jedním tepelným čerpadlem, ve FLB je to 2-5 tepelných čerpadel Panasonic typu vzduch-voda.

Po intenzivním testování bylo řešení připraveno pro nasazení v reálném provozu, které proběhlo začátkem léta 2020. Poznatky z terénního testování budou použity pro další vývoj softwarového řešení a jeho funkcionality, hlavně v oblasti e-mobility.

Pro vytápění místností a výrobu teplé vody se používá 17 tepelných čerpadel vzduch-voda Panasonic Aquarea, která lze také použít pro chlazení. Poskytují vysoce energeticky účinnou technologii a při napájení z obnovitelných zdrojů běží téměř bez produkce uhlíkové stopy. Pro usnadnění obslužnosti a maximalizaci energetických úspor obsahují tepelná čerpadla cloudovou konektivitu s názvem „Aquarea Service Cloud“. Tato konektivita umožňuje instalátorům spravovat a servisovat tepelná čerpadla na dálku, což šetří nejen čas, ale také CO2, protože údržba na místě může být naplánována efektivněji. Jiné cloudové řešení Panasonic, tzv. „Aquarea Smart Cloud“, umožňuje koncovým uživatelům snadno sledovat využití energie pomocí smartphonu či tabletu. 

Obnovitelnou energii pro tepelná čerpadla vzduch-voda poskytuje 600 panelů Panasonic HIT, které dodávají kapacitu 195 kWh. Na základě patentované silikonové technologie je fotovoltaický systém Panasonic o 10 % účinnější než běžné moduly. Panasonic má 45letou historii výzkumu a vývoje v oblasti slunečního záření, což je nejdéle na trhu. Panely Heterojunction Cell Technology (HIT) vydrží řadu testů s fyzickým a tepelným tlakem lépe než konkurenční produkty.

Bateriová úložiště jsou dalším důležitým článkem energetického řešení Panasonic ve FLB. Do těcho úložišť se ukládá část přebytečné energie na dobu, kdy není k dispozici sluneční světlo pro výrobu elektřiny. Uložená energie podporuje rovnováhu mezi výrobou elektřiny a spotřebou, a přispívá tak k ekologičtějšímu a účinnějšímu zásobování energií.

Inteligentní televizory Panasonic jsou nedílnou součástí digitálního inteligentního domácího systému používaného ve Future Living Berlin. Když obyvatelé opustí byt, televizor a další zařízení v bytě se vypnou, což je energeticky úsporné i komfortní pro nájemníky. Důležitá upozornění, zvonění návštěv, povětrnostní varování nebo požární poplachy mohou být také vysílána jako vizuální výstrahy na televizoru Panasonic. Některé z funkcí jsou spouštěny automaticky (osvětlení, kouřový alarm ve spojení s reproduktory a TV) a některé mohou být spouštěny pomocí inteligentních přepínačů, hlasového ovládání nebo softwaru „apartment manager“. Software nabízí přehled o aktuálním stavu bytu, umožňuje ovládání jednotlivých komplexních procesů a zobrazuje varování. Digitální přístupový systém „myPORT“ od firmy Schindler umožňuje přístup k domovním a bytovým dveřím pomocí čipové karty nebo aplikace. Systém rozpoznává obyvatele prostřednictvím uživatelských profilů a automaticky zajišťuje bezbariérový přístup (včetně výtahů). Kamery před dveřmi domu a bytu ve spojení s aplikací nebo dočasnou autorizací prostřednictvím kódu hosta umožňují přístup do objektu třetím stranám (např. návštěvníkům nebo pečovatelům).

Exkluzivní vozový park FLB od DAIMLER smart tvoří 5 vozů s pevnými parkovacími místy v podzemním parkovišti: Rezervace se provádí prostřednictvím aplikace propojené se správcem bytů FLB. Používání vozidel je v prvním roce zdarma a poté je účtováno individuálně podle použití.