Berlijn totaalsysteem

Futuristisch project in Berlijn is showcase totaalsysteem voor energie en verwarming

Door op wijkniveau warmtepomptechniek, energieopwekking en energieopslag aan elkaar te knopen, kan een flinke slag worden gemaakt met de energietransitie. Op veel locaties in de wereld wordt al geëxperimenteerd met deze totaalconcepten, maar Panasonic gaat er nog een stap verder mee. Het Duitse smart-cityproject Future Living Berlin toont als eerste Europese showcase wat er mogelijk is.

Panasonic werkt inmiddels al ruim zes jaar aan projecten waarbij niet alleen energiesystemen, verwarming en opslag zijn gekoppeld, maar ook zaken als toegangscontrole en voorzieningen in de openbare ruimte. In 2014 werd het eerste zogeheten Smart City Project opgeleverd in de Japanse stad Fujisawa. Hier worden lucht/water-warmtepompen, pv-panelen, batterijen, brandstofcellen, laadstations voor elektrische auto’s, straatverlichting en beveiligingscamera’s vanuit één slim systeem aangestuurd. Inmiddels is in een kantorenpark in Yokohama een tweede project gerealiseerd, en in 2022 moet een Osaka de eerste stad van Japan zijn die via dit concept volledig op hernieuwbare energie draait.

Panasonic werkt inmiddels al ruim zes jaar aan projecten waarbij niet alleen energiesystemen, verwarming en opslag zijn gekoppeld, maar ook zaken als toegangscontrole en voorzieningen in de openbare ruimte. In 2014 werd het eerste zogeheten Smart City Project opgeleverd in de Japanse stad Fujisawa. Hier worden lucht/water-warmtepompen, pv-panelen, batterijen, brandstofcellen, laadstations voor elektrische auto’s, straatverlichting en beveiligingscamera’s vanuit één slim systeem aangestuurd. Inmiddels is in een kantorenpark in Yokohama een tweede project gerealiseerd, en in 2022 moet een Osaka de eerste stad van Japan zijn die via dit concept volledig op hernieuwbare energie draait.

Eerste concept in Europa

Na thuisland Japan zet Panasonic de stap naar andere continenten, met Future Living Berlijn als eerste gerealiseerde Smart City Project in Europa. Volgens Panasonic is de nieuwe Green Deal van de EU hier een aanjager voor duurzame totaalsystemen. Future Living Berlijn bestaat uit een wijkje met appartementengebouwen voor in totaal 90 huishoudens. De woongebouwen zijn voorzien 600 zonnepanelen van Panasonic, met een totale capaciteit van 195 kWp. Samen met een collectief  batterijsysteem zorgen ze er voor een constante stroom duurzame energie, onder andere voor de zeventien centrale lucht/water-warmtepompen (per twee tot vijf per woongebouw in cascade opgesteld bij elk woongebouw) die voor ruimteverwarming en warm tapwater zorgen.

‘Smart, social en green’

“Energieopwekking en warmtepompen zijn echter maar een deel van het verhaal”, stelt Birgid Ebehardt, projectleider bij Future Living Berlijn. “Bij het ‘wonen van de toekomst’ is duurzaamheid natuurlijk belangrijk, maar daarnaast spelen sociale aspecten en slimme veiligheid een rol. Het motto van dit project is ‘Smart, social en green’, en daar wordt op verschillende manieren invulling aan gegeven. Dit project is bijvoorbeeld zo opgezet dat bewoners gemakkelijk interactie met elkaar hebben. Zo zijn er deelauto’s en gezamenlijke wasmachines: goed voor het milieu, en bevorderlijk voor het burencontact. Het ‘slimme aspect’ bestaat er bijvoorbeeld uit dat bewoners geen sleutel hebben, maar hun huis binnenkomen met een smartcard of telefoon-app. Die zijn weer gekoppeld aan een IoT-systeem (Internet of Things, -red): de appartementen zijn uitgerust met Panasonics smart-tv’s en speakersystemen, slimme ‘zelfdenkende’ keukenapparatuur, automatische verlichting en andere techfoefjes.”

                        Opstelling buitenunits bij een van de woongebouwen.                                                         Opstelling buitenunits bij een van de woongebouwen.

Aansturing via de cloud

Internet of Things speelt ook een rol bij de aansturing van de warmtepompen in het complex. Zo zijn ze verbonden met de Aquarea Service Cloud, een cloudplatform waarmee installateurs op afstand toegang hebben tot deze systemen. Volgens Panasonic helpt dit cloudgedreven systeem om CO2-emissies verder terug te dringen, doordat installateurs servicebezoeken efficiënter maken en onderhoud deels op afstand uitvoeren. Aan de eindgebruikerskant zijn alle energiesystemen in het project aan elkaar geknoopt in een ander internetsysteem: Aquarea Smart Cloud. Via dit cloudplatform kunnen de bewoners hun energiegebruik en temperatuurinstellingen optimaliseren.

Besturingssysteem maakt zelf keuzes

Los van deze cloud platformen is er ook nog een overkoepelende aansturing van het energiesysteem als geheel. Dit moet voor een optimale balans tussen opwekking en gebruik van energie zorgen, aldus Ralf Becker, Project Leader Energy Group bij Panasonic R&D Centre Europe: “Het opgewekte vermogen aan pv-energie kan uiteraard flink fluctueren, zowel tussen seizoenen als binnen één dag, maar dit wordt opgevangen door stroom op te slaan.” De aansturing bepaalt daarbij automatisch wanneer er energie moet worden opgeslagen, en hoe veel.

Comfortniveau is leidend

Van de pv-stroom die niet direct voor huishoudelijk gebruik of bijvoorbeeld gezamenlijke verlichting wordt gebruikt, kiest het systeem welk deel moet worden ingezet voor ruimteverwarming, voor de productie van warm tapwater of om de batterij bij te laden. Becker: “Als bijvoorbeeld ’s morgens – wanneer bewoners willen douchen – niet genoeg pv-stroom wordt opgewekt voor het maken van tapwater, onttrekken de warmtepompen automatisch energie uit het opslagsysteem. Bij alle keuzemomenten waar het besturingssysteem voor staat, is het comfortniveau van de bewoners leidend. Wat na die keuzemomenten eventueel nog aan elektrische energie overblijft, wordt aan het publieke net teruggeleverd.”

‘Focus op sociaal, groen en duurzaam leven’

Inmiddels is Future Living opgeleverd en kan het energiesysteem van dit project na drie jaar voorbereiding in de praktijk worden getest. Tijdens simulaties door universiteiten bleek de energie binnen dit totaalconcept volgens Panasonic 15 procent efficiënter te worden gebruikt dan in een soortgelijk systeem zonder centrale aansturing. Hoe het in de praktijk uitpakt zal uiteraard moeten blijken. De komende periode wordt de koppeling tussen pv-energie, batterijen en warmtepompen gemonitord en waar nodig bijgestuurd. Zo moet bij de systeemkeuze tussen warmwaterproductie en ruimteverwarming een optimale balans worden gevonden tussen bewonerscomfort, energiebesparing en kosten. In een volgend stadium wordt in Berlijn onderzocht hoe ook laadpalen voor elektrische auto’s in het systeem kunnen worden geïntegreerd. Uiteindelijk moet het project ons een blik op de toekomst geven, aldus Junichi Suzuki. In een webinar stelde de CEO van Panasonic Europa dat Future Living Berlin een showcase is van de manier waarop we over een aantal jaar de maatschappij in kunnen richten, ‘met een focus op social, digitaal en verbonden, en groen en duurzaam leven’.

Eerste publicatie door – op 20 jul 2020