Al noreste de la capital austriaca, se encuentra un proyecto de desarrollo urbano innovador y de nuevas dimensiones. Se trata de Aspern Seestadt Wien, una verdadera Smart City alrededor de un lago cuya construcción está previsto que finalice en 2028.
Aspern Seestadt Wien pertenece a la estrategia Smart City Wien, cuyo objetivo es asegurar para 2050 la mejor calidad de vida para todos los residentes de esta ciudad imperial con la mejor conservación posible de recursos, lo que será posible a través de innovaciones sociales y tecnológicas.
Ubicado en el centro de la región de crecimiento econónico Centrope, en el eje Viena-Bratislava, se encuentra a tan solo 28 minutos de la estación central de la capital eslovaca y a 15 del aeropuerto de Viena. Además, las obras de construcción han comenzado a conectar Urban Lakeside con el sistema subterráneo de Viena, lo que reducirá el tiempo de viaje desde el centro de la ciudad a 25 minutos.
Se espera que Aspern se convierta en un nuevo centro para el 22º distrito municipal de Viena, proporcionando estímulos para el desarrollo económico de la región mediante la creación de nuevos empleos. Ya son varias las empresas que han trasladado su sede o se han puesto en marcha en esta Smart City.
Para hacerlo realidad, en 2013 se puso en marcha la compañía de investigación ASCR (Aspern Smart City Research), compuesta por Siemens AG Austria, la compañía generadora de energía y suministradora Wien Energie GmbH, la operadora de red Wiener Netze GmbH y el ayuntamiento de Viena (Vienna Business Agency, Wien 3420 Holding GmbH). Su banco de pruebas se centra en la gestión energética, los edificios inteligentes, las smart grids, las TIC y los consumidores inteligentes.
20.000 personas para 8.500 unidades de vivienda
Con una superficie de 240 hectáreas para su entorno de intervención, Aspern se convertirá en uno de los desarrollos urbanos más grandes de Europa, pudiendo ser considerado como una ciudad dentro de la ciudad. La calidad de vida y la cooperación entre todos los agentes, incluidos sus habitantes, son las características prioritarias en todo el desarrollo.
En el futuro, se crearán 20.000 empleos dentro de las áreas de servicio, comercio e industria, ciencia, investigación y educación, que se van a desarrollar en el proyecto. Y además, 8.500 unidades de vivienda darán cabida a 20.000 personas. En 2017, tenía completado una cuarta parte de su extensión, con 6.100 residentes y más de 1.500 personas que ya trabajan allí.
Para gestionar la energía de todos estos miles de habitantes en el futuro, una de las investigaciones de ASCR se centra precisamente en edificios preparados para el futuro, con sistemas de automatización que permiten un uso flexible del consumo energético.
Edificios del mañana con automatización y control
Un edificio de viviendas, una residencia de estudiantes y un campus educativo (actualmente con una guardería y una escuela primaria) constituyen los objetivos de investigación de ASCR. Equipados con paneles fotovoltaicos, paneles termosolares, paneles híbridos y bombas de calor así como con instalaciones de almacenamiento eléctrico, materiales inteligentes, tecnología TIC para automatización y control, estos edificios de Aspern son los edificios del mañana y actúan como prosumidores flexibles. No solo utilizan la energía, si no que, también la producen y almacenan.
Los sistemas complejos TIC facilitan la gestión óptima y automatizada de la distribución, consumo, almacenamiento y transmisión de la energía. Además, estos edificios inteligentes pueden participar en el mercado eléctrico.
Dado que el 40% de la energía final en Europa se consumo en edificios, uno de los focos clave de ASCR es optimizar el propio consumo del edificio en el edificio. Los sistemas de optimización en el edificio ofrecen una clara ventaja: pueden ver lo que sucederá en el futuro.
Han sido diseñados de tal forma que calculan las necesidades energéticas esperadas, teniendo en cuenta los hábitos del usuario, el comportamiento para el ahorro energético, la producción energética, los pronósticos del tiempo y otros datos. También pueden facilitar información sobre la condición de edificios específicos para planificar los trabajos de mantenimiento.
Por ejemplo, en los edificios residenciales, la interacción con los usuarios es de particular interés para ASCR. Un total de 11 propietarios han decidido participar activamente en este proyecto de investigación. Son capaces de monitorizar y gestionar activamente su consumo energético mediante una app de control de la smart home desarrollada internamente.
ASCR también ha podido aprovechar el gasto de calor del parking de vehículos para producir agua caliente y calefacción utilizando una bomba de calor. Adicionalmente, se ha instalado con éxito un nuevo concepto de almacenamiento térmico subterráneo.
Flexibilidad en la energía
Aparte de optimizar su propio consumo energético, ASCR está primariamente interesado en el potencial de edificios para hacer que la flexibilidad energética esté disponible externamente. Consecuentemente, una de las preguntas más importantes es cómo los edificios pueden explotar su flexibilidad en el futuro para dar soporte redes locales de baja o media tensión o, alternativamente, participar como un actor activo en el mercado eléctrico.
Para dominar estos retos, se observarán conjuntamente a varios edificios (y en el futuro, a miles de ellos). Esto requiere un sistema de gestión energética del edificio (BEMS, de sus siglas en inglés), que calcula el consumo eléctrico del edificio y cualquier flexibilidad en intervalos regulares. Esto hace posible pronosticar cuándo y cómo toda esta energía sobrante será producida y, por tanto, estará disponible para verterse a la red. Un administrador de grupo de energía actúa como una interfaz entre edificios individuales y el intercambio eléctrico.
Para que los edificios participen en el equilibrio de los mercados energéticos, se requieren redes eléctricas inteligentes, que no solo saben sobre el estado de la red en cualquier momento, si no que también son capaces de pronosticar su estado.
Resultados
Tras la implantación de las tecnologías de automatización y control, estos edificios inteligentes han ahorrado un 71% de energía, o dicho de otra forma, han evitado al emisión de 240 toneladas de CO2 a la atmósfera comparado con un sistema de calefacción mediante gas. Y este potencial ahorro se ha visto aún más incrementado con una tarifa de electricidad 100% verde.
Al sobrecargar el almacenamiento del amortiguador térmico durante el día con energía solar, se pueden atender los requisitos de calefacción durante la noche en el edificio residencial, particularmente durante los tiempos de transición. Esto significa que las bombas de calor tienen tiempos de operación más cortos, ahorrando energía y reduciendo los costes.
La recuperación de calor en el campus educativo ha ahorrado 195 MWh al año, lo que corresponde a unos ahorros financieros de 10.000 euros cada año. Se consiguió también una reducción del pico de demanda en la red en una vivienda de un estudiante mediante el uso de unidades de almacenamiento en batería, lo que implica unos ahorros de hasta 5.000 euros al año.